《一种泵用合金钢的制作方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种泵用合金钢的制作方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410826742.X(22)申请日 2014.12.26C21C 5/52(2006.01)C21C 7/06(2006.01)C21C 7/072(2006.01)C21C 7/10(2006.01)C21D 6/00(2006.01)B22F 1/00(2006.01)(71)申请人 芜湖金龙模具锻造有限责任公司地址 241006 安徽省芜湖市开发区武夷山路13 号（石城工业园）(72)发明人 李大志(74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207代理人 高桂珍(54) 发明名称一种泵用合金钢的制作方法(57) 摘要本发明。
2、公开了一种泵用合金钢的制作方法，属于合金钢制作技术领域。本发明的一种泵用合金钢的制作方法，其步骤为 ：（1）将生铁与废铁作为铁基质来源在电弧炉内熔化冶炼，并加入 W 和Ni ；（2）铁水温度升至 1650 1700倒入精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧 ；（3）向铁水中加入 Cr、Mn 和 Cu，并在铁渣表面加入脱氧剂，在16001650下精炼 11.5小时，同时利用 LF 炉底吹惰性气体搅拌 ；（4）向铁水中补加 Si ；（5）真空脱气处理，吊包浇注 ；（6）铸后热处理。采用本发明的泵用合金钢的制作方法，制得的泵用合金钢可以实现泵体耐腐蚀性强的目的，而且，用冻干技术生产的钨。
3、粉的使用，还提高了渣浆泵的耐磨性。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页(10)申请公布号 CN 104498666 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104498666 A1/1 页21.一种泵用合金钢的制作方法，其步骤为 ：（1）将生铁与废铁按 1 ：3 比例总共 450500 重量份作为铁基质来源在电弧炉内熔化冶炼，并加入 23 重量份的 W 和 1520 重量份的 Ni ；（2）步骤（1）的铁水温度升至 1650 1700倒入精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为 6。
4、 8 公斤 / 吨 ；（3）向铁水中加入300350重量份Cr、1015重量份Mn和12重量份Cu，并在铁渣表面加入脱氧剂，在 1600 1650下精炼 1 1.5 小时，同时利用 LF 炉底吹惰性气体搅拌 ；（4）向铁水中补加 810 重量份 Si，继续冶炼 5 10 分钟 ；（5）真空脱气处理，吊包浇注 ；（6）铸后热处理。2.根据权利要求 1 所述的一种泵用合金钢的制作方法，其特征在于 ：所述的 W 元素用超细钨粉加入。3.根据权利要求 2 所述的一种泵用合金钢的制作方法，其特征在于 ：所述的超细钨粉的制作方法为 ：步骤一 ：将钨酸溶于蒸馏水，加入氨水后加热，得到钨酸铵溶液 ；步骤二 ：。
5、将钨酸铵溶液进行 -45-50的速冻空间中速冻 ；步骤三 ：将速冻后的钨酸铵转入真空冷冻干燥机中进行冻干，冻干后呈白色蜂窝状脆块；步骤四 ：粉碎，将步骤三的白色蜂窝状脆块进行 100 目的粉碎 ；步骤五 ：在 250500下用氢气还原 46 小时成亚微米的钨粉。4.根据权利要求 2 所述的一种泵用合金钢的制作方法，其特征在于 ：所述的步骤 6 铸后热处理的步骤为 ：先由室温以100-180/小时速率升温至400-440，保温100分钟 ；再继续以 100-200 / 小时速率升温至 800-900，保温 5-6 小时 ；再以 100-120 / 小时速率降温至 700-750，保温 460 分。
6、钟，再以 100-130 / 小时速率降温至 550-600，保温 80分钟 ；再以 50-90 / 小时速率降温至 250-300，保温 3 小时 ；再以 100-140 / 小时速率升温至 400-450，再以 30-40 / 小时速率降温至 200-250，再以 100-140 / 小时速率升温 550，保温 2-3 小时，取出空冷即得成品。权 利 要 求 书CN 104498666 A1/4 页3一种泵用合金钢的制作方法技术领域0001 本发明涉及合金钢制作技术领域，更具体地说，涉及一种泵用合金钢的制作方法。背景技术0002 泵阀工作的环境多样，恶劣，对材质的要求很高，目前泵阀用的合金。
7、钢有多种多样，技术有很大进步，但是仍有很多问题存在，如耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性。0003 在渣浆泵行业内，过流部件使用最多的耐磨材料是Cr15Mo3和Cr26系列。Cr15Mo3系列适用于绝大部分磨损工况条件，因为 Cr 大部分都形成了碳化物颗粒，所以不耐腐蚀 ；Cr26 材料可以应对大部分腐蚀不强的工况条件，但是对于特别恶劣的工况，尤其是介质 PH值 2 的高腐蚀性介质中，产品的使用寿命降低 50%-80%，不能满足设计要求。0004 中国专利申请号 ：2013105。
8、50284.7，公开日 2014.03.26 的专利文献公开了一种柱塞泵用配流盘的合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为 ：C0.3-0.4、Si1.15-1.32、Mn2.5-2.7、Cr2.3-2.4、Cu0.3-0.5、Al3-4、Sc0.6-0.8、La0.12-0.14、Y0.03-0.05、Nb0.7-0.9、Ta0.2-0.3、P 0.030、S 0.030、余量为铁。该发明通过使用铝、钇等多种原料组合，合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金钢具有高强度、高硬度、耐磨性好的特点 ；使用部分废铁作为原料，使合金的质量稳定均一 ；经二次精炼，硫磷等有害元素更低。
9、，通过加入精炼剂，气孔度降低 1-2 度，氧化夹杂物在 2 级左右。但该发明制得的合金钢材料在应用于渣浆泵中时，耐腐蚀性不够。发明内容0005 1.发明要解决的技术问题本发明的目的在于克服现有技术渣浆泵用钢合金耐腐蚀性较差的问题，提供了一种泵用合金钢的制作方法。采用本发明的泵用合金钢的制作方法，制得的泵用合金钢可以实现泵体耐腐蚀性强的目的，而且，用冻干技术生产的钨粉的使用，还提高了渣浆泵的耐磨性。0006 2.技术方案钢合金中，为了提高合金的硬度和耐磨性，加入钨元素是经常采用的技术手段，但是钨金属由于难于提炼，价格相当昂贵，所以有“钨金”的说法，发明人为了提高金属钨的使用效能，运用了真空冷冻干。
10、燥技术生产钨粉，所生产的钨粉的纯度和细度均高于一般的提炼方法，而且，经测试，加入本发明的方法制得的钨粉制得的钨钢，其硬度更高，耐磨性也相应得到提高，因此，为了降低生产成本，加入本方法制得的钨粉时，可以少量添加也能达到原来的效果。0007 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为 ：一种泵用合金钢的制作方法，其步骤为 ：（1）将生铁与废铁按 1 ：3 比例总共 450500 重量份作为铁基质来源在电弧炉内熔化说 明 书CN 104498666 A2/4 页4冶炼，并加入 23 重量份的 W 和 1520 重量份的 Ni ；（2）步骤（1）的铁水温度升至 1650 1700倒入精炼炉内，造渣形成稀薄。
11、渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为 6 8 公斤 / 吨 ；（3）向铁水中加入300350重量份Cr、1015重量份Mn和12重量份Cu，并在铁渣表面加入脱氧剂，在 1600 1650下精炼 1 1.5 小时，同时利用 LF 炉底吹惰性气体搅拌 ；（4）向铁水中补加 810 重量份 Si，继续冶炼 5 10 分钟 ；（5）真空脱气处理，吊包浇注 ；（6）铸后热处理。0008 更进一步地，所述的 W 元素用超细钨粉加入。0009 更进一步地，所述的超细钨粉的制作方法为 ：步骤一 ：将钨酸溶于蒸馏水，加入氨水后加热，得到钨酸铵溶液 ；步骤二 ：将钨酸铵溶液进行 -45-50的。
12、速冻空间中速冻 ；步骤三 ：将速冻后的钨酸铵转入真空冷冻干燥机中进行冻干，冻干后呈白色蜂窝状脆块；步骤四 ：粉碎，将步骤三的白色蜂窝状脆块进行 100 目的粉碎 ；步骤五 ：在 250500下用氢气还原 46 小时成亚微米的钨粉。0010 更进一步地，所述的步骤 6 铸后热处理的步骤为 ：先由室温以 100-180 / 小时速率升温至 400-440，保温 100 分钟 ；再继续以 100-200 / 小时速率升温至 800-900，保温5-6小时 ；再以100-120/小时速率降温至700-750，保温460分钟，再以100-130/小时速率降温至 550-600，保温 80 分钟 ；再以 。
13、50-90 / 小时速率降温至 250-300，保温 3 小时 ；再以 100-140 / 小时速率升温至 400-450，再以 30-40 / 小时速率降温至200-250，再以 100-140 / 小时速率升温 550，保温 2-3 小时，取出空冷即得成品。0011 3.有益效果采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果 ：（1）本发明的一种泵用合金钢的制作方法，制得的泵用合金钢的铬含量为 35%，基体中可以避免 M7Cr3 型碳化物的产生，所以在材料中形成的碳化物应为 M23C6 型碳化物，较之BTMCr26（GB/T8263-2010抗磨白口铸铁件）的 M7C3 。
14、型碳化物极大地提高了材料的耐腐蚀性能，通过调整 Cr/C 比，使得基体中固溶了大量的 Cr 元素，从而大幅度提升材料基体的耐腐蚀性能 ；（2）本发明的一种泵用合金钢的制作方法，所用真空冷冻干燥方法生产的亚微米的钨粉，在同类合金钢材料中添加时，只要加入原配方的一半的钨粉，也能达到原来的设计要求，生产成本大大降低。具体实施方式0012 为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。0013 实施例 1本实施例的一种泵用合金钢的制作方法，其步骤为 ：（1）将生铁与废铁按 1 ：3 比例总共 450 公斤作为铁基质来源在电弧炉内熔化冶炼，并加入 2 公斤的钨粉和 15 公斤的 Ni 。
15、；说 明 书CN 104498666 A3/4 页5（2）步骤（1）的铁水温度升至 1650倒入精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为 8 公斤 / 吨 ；（3）向铁水中加入 300 公斤 Cr、10 公斤 Mn 和 1 公斤 Cu，并在铁渣表面加入脱氧剂，在1600下精炼 1.5 小时，同时利用 LF 炉底吹惰性气体搅拌 ；（4）向铁水中补加 8 公斤 Si，继续冶炼 5 分钟 ；（5）真空脱气处理，吊包浇注 ；（6）铸后热处理。0014 其中，（1）步骤中加入的钨粉的制作方法为 ：步骤一 ：将钨酸溶于蒸馏水，加入氨水后加热，得到钨酸铵溶液 ；步骤二 。
16、：将钨酸铵溶液进行 -50的速冻空间中速冻 ；步骤三 ：将速冻后的钨酸铵转入真空冷冻干燥机中进行冻干，冻干后呈白色蜂窝状脆块；步骤四 ：粉碎，将步骤三的白色蜂窝状脆块进行 100 目的粉碎 ；步骤五 ：在 500下用氢气还原 4 小时成亚微米的钨粉。0015 （6）步骤中铸后热处理的步骤为 ：先由室温以100/小时速率升温至400，保温100 分钟 ；再继续以 200 / 小时速率升温至 900，保温 5 小时 ；再以 100 / 小时速率降温至 700，保温 460 分钟，再以 100 / 小时速率降温至 600，保温 80 分钟 ；再以 50 /小时速率降温至 250，保温 3 小时 ；再。
17、以 100 / 小时速率升温至 400，再以 30 / 小时速率降温至 200，再以 100 / 小时速率升温 550，保温 2 小时，取出空冷即得成品。0016 本实施例的一种泵用合金钢的制作方法制作的合金钢，经检测 ：材料退火态硬度为 39HRC，在具体应用至渣浆泵中后，同等条件下，渣浆泵的使用寿命提高 50% 以上。0017 实施例 2本实施例的一种泵用合金钢的制作方法，其步骤为 ：（1）将生铁与废铁按 1 ：3 比例总共 500 公斤作为铁基质来源在电弧炉内熔化冶炼，并加入 3 公斤的钨粉和 20 公斤的 Ni ；（2）步骤（1）的铁水温度升至 1700倒入精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，。
18、加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为 6 公斤 / 吨 ；（3）向铁水中加入 350 公斤 Cr、15 公斤 Mn 和 2 公斤 Cu，并在铁渣表面加入脱氧剂，在1650下精炼 1 小时，同时利用 LF 炉底吹惰性气体搅拌 ；（4）向铁水中补加 10 公斤 Si，继续冶炼 10 分钟 ；（5）真空脱气处理，吊包浇注 ；（6）铸后热处理。0018 其中，（1）步骤中加入的钨粉的制作方法为 ：步骤一 ：将钨酸溶于蒸馏水，加入氨水后加热，得到钨酸铵溶液 ；步骤二 ：将钨酸铵溶液进行 -45的速冻空间中速冻 ；步骤三 ：将速冻后的钨酸铵转入真空冷冻干燥机中进行冻干，冻干后呈白色蜂窝状脆块。
19、；步骤四 ：粉碎，将步骤三的白色蜂窝状脆块进行 100 目的粉碎 ；步骤五 ：在 500下用氢气还原 6 小时成亚微米的钨粉。说 明 书CN 104498666 A4/4 页60019 （6）步骤中铸后热处理的步骤为 ：先由室温以180/小时速率升温至440，保温100 分钟 ；再继续以 100 / 小时速率升温至 800，保温 6 小时 ；再以 120 / 小时速率降温至 750，保温 460 分钟，再以 130 / 小时速率降温至 550，保温 80 分钟 ；再以 90 /小时速率降温至 300，保温 3 小时 ；再以 140 / 小时速率升温至 450，再以 40 / 小时速率降温至 2。
20、50，再以 140 / 小时速率升温 550，保温 3 小时，取出空冷即得成品。0020 本实施例的一种泵用合金钢的制作方法制作的合金钢，经检测 ：材料退火态硬度为 50HRC，在具体应用至渣浆泵中后，同等条件下，渣浆泵的使用寿命提高 100%。0021 实施例 3本实施例的一种泵用合金钢的制作方法，其步骤为 ：（1）将生铁与废铁按 1 ：3 比例总共 470 公斤作为铁基质来源在电弧炉内熔化冶炼，并加入 3 公斤的钨粉和 18 公斤的 Ni ；（2）步骤（1）的铁水温度升至 1680倒入精炼炉内，造渣形成稀薄渣后，加入复合脱氧剂进行预脱氧，复合脱氧剂与钢水用量比为 7 公斤 / 吨 ；（3）。
21、向铁水中加入 330 公斤 Cr、13 公斤 Mn 和 2 公斤 Cu，并在铁渣表面加入脱氧剂，在1680下精炼 1.2 小时，同时利用 LF 炉底吹惰性气体搅拌 ；（4）向铁水中补加 9 公斤 Si，继续冶炼 8 分钟 ；（5）真空脱气处理，吊包浇注 ；（6）铸后热处理。0022 其中，（1）步骤中加入的钨粉的制作方法为 ：步骤一 ：将钨酸溶于蒸馏水，加入氨水后加热，得到钨酸铵溶液 ；步骤二 ：将钨酸铵溶液进行 -48的速冻空间中速冻 ；步骤三 ：将速冻后的钨酸铵转入真空冷冻干燥机中进行冻干，冻干后呈白色蜂窝状脆块；步骤四 ：粉碎，将步骤三的白色蜂窝状脆块进行 100 目的粉碎 ；步骤五 ：。
22、在 360下用氢气还原 5 小时成亚微米的钨粉。0023 （6）步骤中铸后热处理的步骤为 ：先由室温以140/小时速率升温至420，保温100 分钟 ；再继续以 140 / 小时速率升温至 850，保温 6 小时 ；再以 110 / 小时速率降温至 730，保温 460 分钟，再以 110 / 小时速率降温至 580，保温 80 分钟 ；再以 70 /小时速率降温至 280，保温 3 小时 ；再以 120 / 小时速率升温至 430，再以 35 / 小时速率降温至 220，再以 120 / 小时速率升温 550，保温 3 小时，取出空冷即得成品。0024 本实施例的一种泵用合金钢的制作方法制作的合金钢，经检测 ：材料退火态硬度为 45HRC，在具体应用至渣浆泵中后，同等条件下，渣浆泵的使用寿命提高 80%。0025 以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，实际的技术方案并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实施方式，均应属于本专利的保护范围。说 明 书CN 104498666 A。