一种混凝土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410380955.4

申请日:

2014.08.05

公开号:

CN104213047A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/60申请日:20140805|||公开

IPC分类号:

C22C38/60; C22C38/38; C22C33/04; C21D6/00

主分类号:

C22C38/60

申请人:

安徽荣达阀门有限公司

发明人:

胡光荣

地址:

244131 安徽省铜陵市铜陵县金桥工业园

优先权:

专利代理机构:

安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112

代理人:

方峥

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内容摘要

一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.9-1.2、锰1.9-2.3、铬2.5-2.7、钼1.2-1.4、铝0.3-0.6、硼0.3-0.4、钛0.1-0.3、Bi0.04-0.07、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。本发明通过使用铬、硅、铝等元素,通过分次投放原料,合理控制铸后热处理温度,形成的合金具有高的硬度、强度、耐磨性,韧性好的特点;使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本发明精炼剂用于铸造生产,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右。本发明合金钢用于混凝土泵车罐体,使用寿命增长30%。

权利要求书

1.  一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.9-1.2、锰1.9-2.3、铬2.5-2.7、钼1.2-1.4、铝0.3-0.6、硼0.3-0.4、钛0.1-0.3、Bi0.04-0.07、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。

2.
  根据权利要求1所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于:
(1)、准备生铁与废铁按1:0.5-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硅、锰;(2)铬、钛、Bi;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为23-25分钟,投料后搅拌均匀。

3.
  根据权利要求2所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以220-230℃/小时速率升温至640-650℃,保温50-60分钟,再以130-140℃/小时速率降温至510-520℃,再以220-230℃/小时速率升温至930-940℃,保温3-4小时;再以130-140℃/小时速率降温至600-620℃,再以220-230℃/小时速率升温至720-730℃,再以130-140℃/小时速率降温至500-510℃,保温50-70分钟;再以120-130℃/小时速率降温至320-330℃,保温2-3小时;再以130-140℃/小时速率降温至220-230℃,再以220-230℃/小时速率升温至540-550℃,保温2-3小时,取出空冷即得。

4.
  根据权利要求2所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于:所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4、高岭土2-3、三氧化二铝1-2、氧化镁4-5、蒙脱石1-2、氟化锆1-2、明矾2-3、海藻酸钠2-3、三聚磷酸钠1-2、刚玉粉2-3、硫酸铜1-2、氟硅酸钾2-3、硝酸钠2-3;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15Mpa下压制成坯,然后,在900-950℃下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。

说明书

一种混凝土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料制备领域,尤其涉及一种混凝土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法。
背景技术
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,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法,该合金材料具有高硬度、耐磨性好、耐冲击的优点。
本发明的技术方案如下:
一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.9-1.2、锰1.9-2.3、铬2.5-2.7、钼1.2-1.4、铝0.3-0.6、硼0.3-0.4、钛0.1-0.3、Bi0.04-0.07、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。
所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于:
(1)、准备生铁与废铁按1:0.5-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硅、锰;(2)铬、钛、Bi;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为23-25分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以220-230℃/小时速率升温至640-650℃,保温50-60分钟,再以130-140℃/小时速率降温至510-520℃,再以220-230℃/小时速率升温至930-940℃,保温3-4小时;再以130-140℃/小时速率降温至600-620℃,再以220-230℃/小时速率升温至720-730℃,再以130-140℃/小时速率降温至500-510℃,保温50-70分钟;再以120-130℃/小时速率降温至320-330℃,保温2-3小时;再以130-140℃/小时速率降温至220-230℃,再以220-230℃/小时速率升温至540-550℃,保温2-3小时,取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4、高岭土2-3、三氧化二铝1-2、氧化镁4-5、蒙脱石1-2、氟化锆1-2、明矾2-3、海藻酸钠2-3、三聚磷酸钠1-2、刚玉粉2-3、硫酸铜1-2、氟硅酸钾2-3、硝酸钠2-3;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15Mpa下压制成坯,然后,在900-950℃下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。
本发明的有益效果
本发明通过使用铬、硅、铝等元素,通过分次投放原料,合理控制铸后热处理温度,形成的合金具有高的硬度、强度、耐磨性,韧性好的特点;使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本发明精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。本发明合金钢用于混凝土泵车罐体,使用寿命增长30%。
具体实施方式
一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.9-1.2、锰1.9-2.3、铬2.5-2.7、钼1.2-1.4、铝0.3-0.6、硼0.3-0.4、钛0.1-0.3、Bi0.04-0.07、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。
所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法为:
(1)、准备生铁与废铁按1:1.5比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;
(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硅、锰;(2)铬、钛、Bi;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为24分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以225℃/小时速率升温至645℃,保温55分钟,再以135℃/小时速率降温至515℃,再以225℃/小时速率升温至935℃,保温3.5小时;再以135℃/小时速率降温至610℃,再以225℃/小时速率升温至725℃,再以135℃/小时速率降温至505℃,保温60分钟;再以125℃/小时速率降温至325℃,保温2.5小时;再以135/小时速率降温至225℃,再以225℃/小时速率升温至545℃,保温2.5小时,取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉3.5、高岭土2.5、三氧化二铝1.5、氧化镁4.5、蒙脱石1.5、氟化锆1.5、明矾2.5、海藻酸钠2.5、三聚磷酸钠1.5、刚玉粉2.5、硫酸铜1.5、氟硅酸钾2.5、硝酸钠2.5;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成150目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2.5%的硅烷偶联剂KH-550、1.5%的纳米碳粉,混合均匀后,在12Mpa下压制成坯,然后,在920℃下煅烧3.5小时,冷却后,再粉碎成210目粉末,即得。
本发明混凝土泵车罐体用合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1127MPa,屈服强度945.4MPa,延伸率14.1%,断面收缩率26.3%,冲击吸收功53.8J,冲击韧性61.7J/cm2,硬度273HB。

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1、10申请公布号CN104213047A43申请公布日20141217CN104213047A21申请号201410380955422申请日20140805C22C38/60200601C22C38/38200601C22C33/04200601C21D6/0020060171申请人安徽荣达阀门有限公司地址244131安徽省铜陵市铜陵县金桥工业园72发明人胡光荣74专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人方峥54发明名称一种混凝土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法57摘要一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳0204、硅0912、锰1923、铬2。

2、527、钼1214、铝0306、硼0304、钛0103、BI004007、S005、P005、余量为铁。本发明通过使用铬、硅、铝等元素,通过分次投放原料,合理控制铸后热处理温度,形成的合金具有高的硬度、强度、耐磨性,韧性好的特点;使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本发明精炼剂用于铸造生产,特别是铸件中的气孔度降低12度,氧化夹杂物在2级左右。本发明合金钢用于混凝土泵车罐体,使用寿命增长30。51INTCL权利要求书1页说明书2页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2页10申请公布号CN104213047ACN104213047A1/1页21。

3、一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其特征在于其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳0204、硅0912、锰1923、铬2527、钼1214、铝0306、硼0304、钛0103、BI004007、S005、P005、余量为铁。2根据权利要求1所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于(1)、准备生铁与废铁按1052比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为(1)硅、锰;(2)铬、钛、BI。

4、;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为2325分钟,投料后搅拌均匀。3根据权利要求2所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于所述的铸后热处理是先由室温以220230/小时速率升温至640650,保温5060分钟,再以130140/小时速率降温至510520,再以220230/小时速率升温至930940,保温34小时;再以130140/小时速率降温至600620,再以220230/小时速率升温至720730,再以130140/小时速率降温至500510,保温5070分钟;再以120130/小时速率降温至320330,保温23小时;再以130140/小时速率降温至22023。

5、0,再以220230/小时速率升温至540550,保温23小时,取出空冷即得。4根据权利要求2所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于所述的精炼剂由下列重量份的原料制成工具钢粉34、高岭土23、三氧化二铝12、氧化镁45、蒙脱石12、氟化锆12、明矾23、海藻酸钠23、三聚磷酸钠12、刚玉粉23、硫酸铜12、氟硅酸钾23、硝酸钠23;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量23的硅烷偶联剂KH550、12的纳米碳粉,混合均匀后,在815MPA下压制成坯,然后,在900950下煅烧34小时,冷却后,再。

6、粉碎成150250目粉末,即得。权利要求书CN104213047A1/2页3一种混凝土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法技术领域0001本发明涉及金属材料制备领域,尤其涉及一种混凝土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法。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,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。发明内容0003本发明的目的在于提供一种混凝。

7、土泵车罐体用合金钢材料及其制备方法,该合金材料具有高硬度、耐磨性好、耐冲击的优点。0004本发明的技术方案如下一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其特征在于其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳0204、硅0912、锰1923、铬2527、钼1214、铝0306、硼0304、钛0103、BI004007、S005、P005、余量为铁。0005所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法,其特征在于(1)、准备生铁与废铁按1052比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、。

8、浇铸、铸后热处理等;(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为(1)硅、锰;(2)铬、钛、BI;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为2325分钟,投料后搅拌均匀。0006所述的铸后热处理是先由室温以220230/小时速率升温至640650,保温5060分钟,再以130140/小时速率降温至510520,再以220230/小时速率升温至930940,保温34小时;再以130140/小时速率降温至600620,再以220230/小时速率升温至720730,再以130140/小时速率降温至500510,保温5070分钟;再以120130/小时速率降温至320330,保温23小时;再。

9、以130140/小时速率降温至220230,再以220230/小时速率升温至540550,保温23小时,取出空冷即得。0007所述的精炼剂由下列重量份的原料制成工具钢粉34、高岭土23、三氧化二铝12、氧化镁45、蒙脱石12、氟化锆12、明矾23、海藻酸钠23、三聚磷酸钠12、刚玉粉23、硫酸铜12、氟硅酸钾23、硝酸钠23;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量23的硅烷偶联剂KH550、12的纳米碳粉,混合均匀后,在815MPA下压制成坯,然后,在说明书CN104213047A2/2页4900950下煅烧3。

10、4小时,冷却后,再粉碎成150250目粉末,即得。0008本发明的有益效果本发明通过使用铬、硅、铝等元素,通过分次投放原料,合理控制铸后热处理温度,形成的合金具有高的硬度、强度、耐磨性,韧性好的特点;使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本发明精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低12度,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。本发明合金钢用于混凝土泵车罐体,使用寿命增长30。具体实施方式0009一种混凝土泵车罐体用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳0204、硅0912、锰1923、铬2527、钼1214、铝0。

11、306、硼0304、钛0103、BI004007、S005、P005、余量为铁。0010所述的混凝土泵车罐体用合金钢材料的生产方法为(1)、准备生铁与废铁按115比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为(1)硅、锰;(2)铬、钛、BI;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为24分钟,投料后搅拌均匀。0011所述的铸后热处理是先由室温以225/小时速率升温至645,保温55分钟,再以13。

12、5/小时速率降温至515,再以225/小时速率升温至935,保温35小时;再以135/小时速率降温至610,再以225/小时速率升温至725,再以135/小时速率降温至505,保温60分钟;再以125/小时速率降温至325,保温25小时;再以135/小时速率降温至225,再以225/小时速率升温至545,保温25小时,取出空冷即得。0012所述的精炼剂由下列重量份公斤的原料制成工具钢粉35、高岭土25、三氧化二铝15、氧化镁45、蒙脱石15、氟化锆15、明矾25、海藻酸钠25、三聚磷酸钠15、刚玉粉25、硫酸铜15、氟硅酸钾25、硝酸钠25;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成150目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量25的硅烷偶联剂KH550、15的纳米碳粉,混合均匀后,在12MPA下压制成坯,然后,在920下煅烧35小时,冷却后,再粉碎成210目粉末,即得。0013本发明混凝土泵车罐体用合金钢材料的机械性能为拉伸强度1127MPA,屈服强度9454MPA,延伸率141,断面收缩率263,冲击吸收功538J,冲击韧性617J/CM2,硬度273HB。说明书CN104213047A。

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