一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法与流程

文档序号:14666626发布日期:2018-06-12 19:14阅读:335来源:国知局

本发明涉及金属材料技术领域,尤其涉及一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法。



背景技术:

高压包,正名是行输出变压器,也称为行包或行变,显示器的高压包和电视机的工作原理基本一致,其主要作用是产生阳极高压,另外提供聚焦、加速、栅极等各路电压。由于高压包工作于高温、高频率、高电压、大电流的状态,加上外部环境潮湿或多尘等因素影响,对高压包外壳整体性能影响很大。因此,研制一种耐高温、耐腐蚀、性能稳定的高压包外壳是目前急需解决的问题。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,得到的高压机外壳具有良好耐高温性、耐腐蚀性与机械性能,性能稳定好,使用寿命长,有效改善高压包整体性能。

本发明提出了一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,包括以下步骤:

S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼,搅拌,然后加入镁铝合金和稀土铁合金,搅拌,调整组分,得到合金液;

S2、将合金液浇注成型,得到外壳胚体,经热处理得到外壳A;

S3、将外壳A清洗,干燥,喷砂,得到外壳B,再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末,经等离子熔覆,得到涂层外壳,然后热处理,得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。

优选地,S1中,合金液按质量百分数包括以下组分:C:0.28-0.45%、Mg:0.06-0.12%、Al:0.1-0.2%、Si:0.52-0.8%、Ti:0.18-0.32%、Mn:0.15-0.42%、V:0.12-0.24%、Cr:6.8-8.2%、Co:0.05-0.12%、Ni:0.2-0.32%、W:0.15-0.25%、Zr:0.05-0.1%、Mo:0.08-0.15%、La:0.05-0.1%、Ce:0.04-0.1%、Sm:0.04-0.1%、Nd:0.04-0.1%,其余为Fe及不可避免的杂质。

优选地,S2中,热处理过程如下:将外壳胚体以2-3.5℃/min的速度升温至500-540℃,保温1.5-2h,然后以1.2-2℃/min的速度升温至680-720℃,保温1-1.5h,再以0.5-1℃/min的速度升温至820-850℃,保温12-20min,然后降温至350-400℃,保温35-50min,再空冷至室温,静置2-3h。

优选地,S3中,熔覆粉末的原料按重量份包括:合金粉末60-80份、纳米陶瓷粉末5-8份。

优选地,合金粉末按质量百分数包括:C:0.22-0.4%、Cr:12-14.5%、Al:0.4-0.6%、Ni:0.2-0.35%、Si:0.35-0.55%、Ti:0.15-0.3%、Zr:0.05-0.12%、Ce:0.1-0.2%、Nd:0.1-0.2%,余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地,纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括:Al2O3:40-50份、TiO2:5-10份、SiC:10-20份、TiC:8-15份、BN:5-10份、MgO:5-10份。

优选地,S3中,等离子熔覆参数如下:保护气体为氩气且氩气流量为6.5-8L/min,功率为2-2.2KW,扫描速度为150-180mm/min,等离子弧光斑直径为2.5-3.5mm。

优选地,S3中,热处理过程如下:将涂层外壳升温至250-280℃,保温1.5-2h,然后空冷至室温,静置2-3d。

本发明中通过调整合金液中各项组分,控制C、Cr、Mn、Ti、V的含量,为本发明制品具有良好的耐磨性、耐高温和机械性能奠定了基础,也易于本发明制品加工成型;通过调整合金液中Mg、Al、Si、Ti、Mn的含量,具有良好的脱氧、脱氢、脱硫、固氮效果,有效降低合金液中有害物质含量,有效改善本发明组织结构,各组分相互配合,生成的强碳化物弥散分布在本发明制品中,有效提高形核率,显著细化晶粒,降低碳化物在晶界上形成连续网状的倾向,有效改善本发明制品中的位错密度,提高本发明制品强度、韧性、耐高温与耐腐蚀性;再在合金液中添加稀土元素,进一步净化合金液,对本发明制品内部组织结构有效优化,消除本发明制品组织结构中枝晶紊乱形态,进一步提高本发明制品内部组织的位错密度,增强本发明制品整体性能;通过合理设置外壳胚体的热处理参数,有效改善外壳胚体组织结构,细化组织晶粒,改善本发明制品性能稳定性,进一步提高本发明制品整体性能;涂层原料采用合金粉末和纳米陶瓷粉末,并且控制合金粉末、纳米陶瓷粉末两者的比例,将少量的陶瓷粉末填充在合金粉末中,再通过优化合金粉末、纳米陶瓷粉末的配比,合理设置等离子熔覆及熔覆后热处理的工艺参数,得到的涂层与外壳B相容性好,结合紧密,不易脱落与开裂,同时涂层将合金粉末良好的力学性能与纳米陶瓷粉末优异的耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性有机的结合,有效提高本发明制品耐腐蚀、耐磨和耐高温等性能,延长本发明制品使用寿命。本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,得到的高压机外壳具有良好耐高温性、耐腐蚀性与机械性能,性能稳定好,使用寿命长,有效改善高压包整体性能。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,包括以下步骤:

S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼,搅拌,然后加入镁铝合金和稀土铁合金,搅拌,调整组分,得到合金液;

S2、将合金液浇注成型,得到外壳胚体,经热处理得到外壳A;

S3、将外壳A清洗,干燥,喷砂,得到外壳B,再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末,经等离子熔覆,得到涂层外壳,然后热处理,得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。

实施例2

本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,包括以下步骤:

S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼,搅拌,然后加入镁铝合金和稀土铁合金,搅拌,调整组分,得到合金液;

S2、将合金液浇注成型,得到外壳胚体,将外壳胚体以2℃/min的速度升温至500℃,保温2h,然后以1.2℃/min的速度升温至680℃,保温1.5h,再以0.5℃/min的速度升温至820℃,保温20min,然后降温至400℃,保温35min,再空冷至室温,静置3h,得到外壳A;

S3、将外壳A清洗,干燥,喷砂,得到外壳B,再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末,经等离子熔覆,得到涂层外壳,然后将涂层外壳升温至250℃,保温2h,然后空冷至室温,静置3d,得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。

其中,S1中,合金液按质量百分数包括以下组分:C:0.28%、Mg:0.06%、Al:0.1%、Si:0.8%、Ti:0.18%、Mn:0.42%、V:0.24%、Cr:6.8%、Co:0.12%、Ni:0.2%、W:0.25%、Zr:0.05%、Mo:0.15%、La:0.05%、Ce:0.1%、Sm:0.04%、Nd:0.04%,其余为Fe及不可避免的杂质;

S3中,熔覆粉末的原料按重量份包括:合金粉末80份、纳米陶瓷粉末8份;合金粉末按质量百分数包括:C:0.35%、Cr:14.2%、Al:0.55%、Ni:0.3%、Si:0.48%、Ti:0.25%、Zr:0.1%、Ce:0.18%、Nd:0.12%,余量为Fe及不可避免的杂质;纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括:Al2O3:48份、TiO2:6份、SiC:12份、TiC:10份、BN:6份、MgO:6份。

实施例3

本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,包括以下步骤:

S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼,搅拌,然后加入镁铝合金和稀土铁合金,搅拌,调整组分,得到合金液;

S2、将合金液浇注成型,得到外壳胚体,将外壳胚体以2.6℃/min的速度升温至525℃,保温1.8h,然后以1.5℃/min的速度升温至700℃,保温1.2h,再以0.8℃/min的速度升温至836℃,保温16min,然后降温至365℃,保温42min,再空冷至室温,静置2.5h,得到外壳A;

S3、将外壳A清洗,干燥,喷砂,得到外壳B,再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末,经等离子熔覆,得到涂层外壳,然后将涂层外壳升温至270℃,保温1.8h,然后空冷至室温,静置2.5d,得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。

其中,S1中,合金液按质量百分数包括以下组分:C:0.34%、Mg:0.1%、Al:0.15%、Si:0.65%、Ti:0.25%、Mn:0.32%、V:0.18%、Cr:7.5%、Co:0.09%、Ni:0.26%、W:0.2%、Zr:0.08%、Mo:0.12%、La:0.08%、Ce:0.08%、Sm:0.08%、Nd:0.06%,其余为Fe及不可避免的杂质;

S3中,熔覆粉末的原料按重量份包括:合金粉末60份、纳米陶瓷粉末5份;合金粉末按质量百分数包括:C:0.4%、Cr:14.5%、Al:0.6%、Ni:0.35%、Si:0.35%、Ti:0.3%、Zr:0.05%、Ce:0.2%、Nd:0.1%,余量为Fe及不可避免的杂质;纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括:Al2O3:50份、TiO2:5份、SiC:20份、TiC:8份、BN:10份、MgO:10份。

实施例4

本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,包括以下步骤:

S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼,搅拌,然后加入镁铝合金和稀土铁合金,搅拌,调整组分,得到合金液;

S2、将合金液浇注成型,得到外壳胚体,将外壳胚体以3.5℃/min的速度升温至540℃,保温1.5h,然后以2℃/min的速度升温至720℃,保温1h,再以1℃/min的速度升温至850℃,保温12min,然后降温至350℃,保温50min,再空冷至室温,静置2h,得到外壳A;

S3、将外壳A清洗,干燥,喷砂,得到外壳B,再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末,经等离子熔覆,得到涂层外壳,然后将涂层外壳升温至280℃,保温1.5h,然后空冷至室温,静置2d,得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。

其中,S1中,合金液按质量百分数包括以下组分:C:0.45%、Mg:0.12%、Al:0.2%、Si:0.52%、Ti:0.32%、Mn:0.15%、V:0.12%、Cr:8.2%、Co:0.05%、Ni:0.32%、W:0.15%、Zr:0.1%、Mo:0.08%、La:0.1%、Ce:0.04%、Sm:0.1%、Nd:0.1%,其余为Fe及不可避免的杂质;

S3中,熔覆粉末的原料按重量份包括:合金粉末70份、纳米陶瓷粉末6.5份;合金粉末按质量百分数包括:C:0.32%、Cr:13.2%、Al:0.5%、Ni:0.25%、Si:0.42%、Ti:0.22%、Zr:0.1%、Ce:0.15%、Nd:0.15%,余量为Fe及不可避免的杂质;纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括:Al2O3:45份、TiO2:8份、SiC:15份、TiC:12份、BN:8份、MgO:8份。

实施例5

本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法,包括以下步骤:

S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼,搅拌,然后加入镁铝合金和稀土铁合金,搅拌,调整组分,得到合金液;

S2、将合金液浇注成型,得到外壳胚体,将外壳胚体以2.5℃/min的速度升温至530℃,保温1.6h,然后以1.5℃/min的速度升温至710℃,保温1.2h,再以0.6℃/min的速度升温至840℃,保温15min,然后降温至365℃,保温45min,再空冷至室温,静置2.2h,得到外壳A;

S3、将外壳A清洗,干燥,喷砂,得到外壳B,再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末,经等离子熔覆,得到涂层外壳,然后将涂层外壳升温至260℃,保温1.8h,然后空冷至室温,静置3d,得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。

其中,S1中,合金液按质量百分数包括以下组分:C:0.42%、Mg:0.1%、Al:0.18%、Si:0.68%、Ti:0.28%、Mn:0.36%、V:0.22%、Cr:7.8%、Co:0.1%、Ni:0.3%、W:0.22%、Zr:0.08%、Mo:0.12%、La:0.08%、Ce:0.08%、Sm:0.08%、Nd:0.08%,其余为Fe及不可避免的杂质;

S3中,熔覆粉末的原料按重量份包括:合金粉末75份、纳米陶瓷粉末5.5份;合金粉末按质量百分数包括:C:0.22%、Cr:12%、Al:0.4%、Ni:0.2%、Si:0.55%、Ti:0.15%、Zr:0.12%、Ce:0.1%、Nd:0.2%,余量为Fe及不可避免的杂质;纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括:Al2O3:40份、TiO2:10份、SiC:10份、TiC:15份、BN:5份、MgO:5份。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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