本发明属于叶轮材料及其制备方法技术领域,具体涉及一种增强防腐性能的叶轮材料,本发明还涉及一种增强防腐性能的叶轮材料的制备方法。
背景技术:
叶轮即指装有动叶的轮盘,是冲动式汽轮机转子的组成部分,又可指轮盘与安装其上的转动叶片的总称,叶轮可根据形状以及开、闭合情况进行分类。叶轮主要有以下四种形式:(a)闭式;(b)前半开式;(c)后半开式;(d)开式。
叶轮的磨损与磨料的成分、粒度、浓度、形状、冲击速度、冲击角度、气体的化学成分、性质、温度及湿度等因素有关。而叶轮内部气体流动的不均匀性又加速了磨损。作为防止叶轮磨损的措施:一是减少进入风机的粉尘和腐蚀性气体,为此必须得对风机运行系统进行改造;二是使局部磨损趋于均匀磨损,即需要提高叶轮的耐磨性。而提高叶轮的耐磨性可采用高硬度和耐磨性好的材料,不仅会给叶轮制造工艺带来困难,而且从经济角度来看也不合理。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种增强防腐性能的叶轮材料,解决了现有叶轮材料防腐性能差、成本高的问题。
本发明的另一个目的是提供一种增强防腐性能的叶轮材料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是,一种增强防腐性能的叶轮材料,按照质量分数,由以下组分组成:按照质量分数,由以下组分组成:氮化镁为5%-7.5%,w为3.2%-4.3%,mn为0.47%-0.52%,sn为0.7%-0.92%,铌0.03%-0.05%,镀铜石墨粉15-20%,氧化镁为1%-10%;余量为铁,以上组分的百分比之和为100%。
本发明所采用的另一个技术方案是,一种增强防腐性能的叶轮材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,按照以下组分的质量分数,称取原料,具体由以下组分组成:氮化镁为5%-7.5%,w为3.2%-4.3%,mn为0.47%-0.52%,sn为0.7%-0.92%,铌0.03%-0.05%,镀铜石墨粉15-20%,氧化镁为1%-10%;余量为铁,以上组分的百分比之和为100%;
步骤2,将步骤1中的w、mn、sn、铌、铁放置在搅拌机中搅匀,随后转移至真空加热炉中加热保温后炉冷至常温,得到初坯,待用;
步骤3,将步骤1中的氮化镁、氧化镁、镀铜石墨粉三者放置在搅拌机中混匀,同时在放置在坩埚中加热融化,得到表面处理熔融液;
步骤4,将步骤3中的表面处理熔融液完全浇筑在步骤2中的初坯表面,随后放置在真空熔融炉中加热焙烧,炉冷后得到所需材料。
本发明的特征还在于,
步骤2中加热保温参数为:升温温度为800℃-850℃,保温时间60min-75min,升温速率为2-6℃/min。
步骤3中加热融化的参数为:加热温度240℃-500℃。
步骤4中加热焙烧的参数为:升温温度为680℃-720℃,升温速率为2-4℃/min。
本发明的有益效果是:本发明一种增强防腐性能的叶轮材料,通过添加镀铜石墨粉和氧化镁形成一层板保护膜,在耐磨的同时不破坏表皮结构,从而增加了表面结构的完整性,减慢腐蚀作用,成本低廉;
本发明的叶轮材料的制备方法,在制备内部芯材时,快速升温,能够加快内部相变的转化,在内部芯体和外部的熔融层复合式,减慢升温速度,使两者能够完全结合,步骤简单,有很好的实用价值。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种增强防腐性能的叶轮材料,按照质量分数,由以下组分组成:按照质量分数,由以下组分组成:氮化镁为5%-7.5%,w为3.2%-4.3%,mn为0.47%-0.52%,sn为0.7%-0.92%,铌0.03%-0.05%,镀铜石墨粉15-20%,氧化镁为1%-10%;余量为铁,以上组分的百分比之和为100%。
实施例1
步骤1,按照以下组分的质量分数,称取原料,具体由以下组分组成:氮化镁为5%,w为3.2%,mn为0.47%,sn为0.7%,铌0.03%,镀铜石墨粉15%,氧化镁为1%;余量为铁,以上组分的百分比之和为100%;
步骤2,将步骤1中的w、mn、sn、铌、铁放置在搅拌机中搅匀,随后转移至真空加热炉中加热保温后炉冷至常温,得到初坯,待用;
加热保温参数为:升温温度为800℃,保温时间75min,升温速率为6℃/min;
步骤3,将步骤1中的氮化镁、氧化镁、镀铜石墨粉三者放置在搅拌机中混匀,同时在放置在坩埚中加热融化,得到表面处理熔融液;
加热融化的参数为:加热温度240℃;
步骤4,将步骤3中的表面处理熔融液完全浇筑在步骤2中的初坯表面,随后放置在真空熔融炉中加热焙烧,炉冷后得到所需材料。
加热焙烧的参数为:升温温度为680℃,升温速率为4℃/min。
实施例2
步骤1,按照以下组分的质量分数,称取原料,具体由以下组分组成:氮化镁为7.5%,w为4.3%,mn为0.52%,sn为0.92%,铌0.05%,镀铜石墨粉20%,氧化镁为10%;余量为铁,以上组分的百分比之和为100%;
步骤2,将步骤1中的w、mn、sn、铌、铁放置在搅拌机中搅匀,随后转移至真空加热炉中加热保温后炉冷至常温,得到初坯,待用;
加热保温参数为:升温温度为850℃,保温时间60min,升温速率为6℃/min;
步骤3,将步骤1中的氮化镁、氧化镁、镀铜石墨粉三者放置在搅拌机中混匀,同时在放置在坩埚中加热融化,得到表面处理熔融液;
加热融化的参数为:加热温度500℃;
步骤4,将步骤3中的表面处理熔融液完全浇筑在步骤2中的初坯表面,随后放置在真空熔融炉中加热焙烧,炉冷后得到所需材料。
加热焙烧的参数为:升温温度为720℃,升温速率为2℃/min。
实施例3
步骤1,按照以下组分的质量分数,称取原料,具体由以下组分组成:氮化镁为6.2%,w为36%,mn为0.50%,sn为0.82%,铌0.04%,镀铜石墨粉18%,氧化镁为8%;余量为铁,以上组分的百分比之和为100%;
步骤2,将步骤1中的w、mn、sn、铌、铁放置在搅拌机中搅匀,随后转移至真空加热炉中加热保温后炉冷至常温,得到初坯,待用;
加热保温参数为:升温温度为820℃,保温时间65min,升温速率为4℃/min;
步骤3,将步骤1中的氮化镁、氧化镁、镀铜石墨粉三者放置在搅拌机中混匀,同时在放置在坩埚中加热融化,得到表面处理熔融液;
加热融化的参数为:加热温度280℃;
步骤4,将步骤3中的表面处理熔融液完全浇筑在步骤2中的初坯表面,随后放置在真空熔融炉中加热焙烧,炉冷后得到所需材料。
加热焙烧的参数为:升温温度为700℃,升温速率为3℃/min。
由以上实施例1-3制备的叶轮材料,通过添加镀铜石墨粉和氧化镁形成一层板保护膜,在耐磨的同时不破坏表皮结构,从而增加了表面结构的完整性,减慢腐蚀作用,成本低廉;在制备内部芯材,即初坯时,快速升温,能够加快内部相变的转化,在内部芯体和外部的熔融层复合式,减慢升温速度,使两者能够完全结合,步骤简单,有很好的实用价值。