一种耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球及其制备方法与流程

文档序号:12585105阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球,其特征在于,包括熔覆层与耐磨球基体,耐磨球基体按质量分数包括以下成分:C:1.8~2.6%、Si:0.4~0.7%、Mn:0.6~1.1%、Cr:13~18%、Ni:0.35~0.55%、Cu:0.22~0.42%、Al:0.1~0.3%、Ca:0.1~0.25%、B:0.05~0.2%、Ti:0.08~0.3%、Zr:0.05~0.1%、Nb:0.015~0.04%、Mo:0.3~0.6%、V:0.05~0.1%、La:0.02~0.05%、P≤0.015%,其余为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球,其特征在于,包括熔覆层与耐磨球基体,耐磨球基体按质量分数包括以下成分:C:2.2~2.4%、Si:0.5~0.6%、Mn:0.8~1%、Cr:14~16%、Ni:0.4~0.5%、Cu:0.3~0.36%、Al:0.15~0.25%、Ca:0.15~0.2%、B:0.1~0.15%、Ti:0.18~0.25%、Zr:0.06~0.08%、Nb:0.025~0.035%、Mo:0.4~0.5%、V:0.06~0.08%、La:0.03~0.04%、P≤0.015%,其余为Fe及不可避免的杂质。

3.一种如权利要求1-2中任一项所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、将废钢、锰铁合金置于中频感应炉中进行熔炼,再加入稀土合金、生铁、铬铁合金、钒铁合金和钨铁合金,经脱氧、扒渣、浇注,得到耐磨球胚体;

S2、将耐磨球胚体淬火处理,然后空冷至室温后进行低温回火得到耐磨球基体;

S3、将耐磨球基体经等离子熔覆、激光熔覆后得到初级耐磨球;

S4、将初级耐磨球经低温回火后冷处理,再经低温回火后得到所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球。

4.根据权利要求3所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S1中,具体步骤如下:将废钢、锰铁合金置于中频感应炉中进行熔炼,升温至1410~1440℃,保温25~40min,再加入稀土合金、生铁、铬铁合金、钒铁合金和钨铁合金,升温至1460~1480℃,保温40~60min,经脱氧、扒渣、浇注,得到耐磨球胚体。

5.根据权利要求3所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S3中,具体步骤如下:将等离子熔覆粉末与粘结剂混合均匀后制成膏状,然后涂覆在经打磨清洗后的耐磨球基体表面,在110~130℃下烘干,放入等离子装置中进行等离子熔覆;所述等离子熔覆工艺参数具体如下:离子气体流量为1~4L/min,保护气体为氩气且氩气流量为6~8L/min,转移弧电压为28~35V,转移电流为60~120A,喷距为12~18mm,功率为1.2~1.7KW,扫描速度为5~8mm/s,等离子弧光斑直径为2~3mm,等离子熔覆层厚度为1.5~2.5mm;然后用激光熔覆技术将Ni基合金粉末熔覆在S3等离子熔覆后的耐磨球基体上,得到初级耐磨球;所述激光熔覆技术工艺参数为:同步送粉,单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为2.2~2.8mm,扫描速度为5.4~6.2mm/s,功率为1.25~1.32KW,激光熔覆层厚度为1~1.8mm。

6.根据权利要求5所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S3中,粘结剂为水玻璃、硝酸纤维素、醋酸纤维素和聚乙烯醇中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S3中,等离子熔覆粉末的粒径为50~90μm,其按质量分数包括以下成分:Ni:15~22%、Cr:20~30%、Mn:8~15%、W:1~2%、Co:10~18%、B:2.2~3%,其余为Fe。

8.根据权利要求5所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S3中,Ni基合金粉末的粒径为400~800nm,其按质量分数包括以下成分:C:1.8~2.2%、Cr:16~20%、W:1.2~1.8%、Fe:10~15%、Nb:0.8~1.5%、B:1.2~2.3%、Mn:3.5~5.2%、Si:0.15~0.3%、Sc:0.01~0.1%,其余为Ni。

9.根据权利要求3所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S4中,具体步骤如下:将初级耐磨球升温至200~260℃,保温1~2h,冷却至室温后放入冰水中10~25min,除去其表面水分后降温至-30~-20℃,保温20~40min,再降温至-45~-35℃,保温20~35min,然后降温至-60~-50℃,保温45~60min,升至室温,经20~30min升温至340~380℃,保温2~3h,空冷至室温,然后升温至220~280℃,保温3~4h,水冷至室温,得到所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球。

10.根据权利要求9所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S4中,具体步骤如下:将初级耐磨球升温至230~250℃,保温1.3~1.7h,冷却至室温后放入冰水中15~20min,除去其表面水分后降温至-28~-24℃,保温25~35min,再降温至-42~-37℃,保温25~30min,然后降温至-57~-54℃,保温50~55min,升至室温,经23~26min升温至350~370℃,保温2.2~2.7h,空冷至室温,然后升温至240~260℃,保温3.2~3.4h,水冷至室温,得到所述耐腐蚀抗氧化低磨耗耐磨球。

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