CN101525715B - 耐腐蚀高强度合金、其冶炼方法及该合金的制品和制品的加工方法 - Google Patents
耐腐蚀高强度合金、其冶炼方法及该合金的制品和制品的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101525715B CN101525715B CN2009100590205A CN200910059020A CN101525715B CN 101525715 B CN101525715 B CN 101525715B CN 2009100590205 A CN2009100590205 A CN 2009100590205A CN 200910059020 A CN200910059020 A CN 200910059020A CN 101525715 B CN101525715 B CN 101525715B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- content
- percent
- alloy
- smelting
- become
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明公开一种耐腐蚀高强度合金，由如下重量百分比的元素组成：Ni：30～40；Cr：18～22；Mo：7-12；余量是Co及不可避免的杂质。杂质的重量百分比含量为C＜0.05；Si＜0.20；Mn＜0.25；S＜0.010；P＜0.015；Ti＜1.0；Fe＜2.0。冶炼步骤：1).取所需化学元素，在真空感应炉中冶炼，熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量尽量低，采用真空浇铸法将合金浇铸成自耗电极；2).将自耗电极进行电渣重熔，进一步降低杂质元素含量，使其符合设计要求，获得质量良好的电渣重熔锭。用该合金及相应工艺方法制造的金属制品，具有超高的强度和优良的耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及合金，尤其涉及一种耐腐蚀高强度合金，用该合金制造的制品具有超高强度和良好防腐性能，广泛应用于石油勘探、航空航天、医疗设备等领域。
背景技术
一些高强度金属制品，尤其是工业用高强度紧固件，一般要求材料的强度大于260ksi。大多数情况下，使用单位都会选用H11等工具钢。但是在一些具有腐蚀的环境中，如石油勘探、航空航天等，这些工具钢因为其较低的抗腐蚀能力，其使用寿命会大大下降，严重的情况下还可能会因为腐蚀引起质量事故。通常的做法是采用在制品表面增加一层耐腐蚀镀层，但是像缝隙腐蚀这样的局部腐蚀条件可以浸蚀镀层，导致基体发生点蚀，引起应力腐蚀开裂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，现有高强度金属制品耐腐蚀性能差，使用寿命短，为解决此问题，本发明首先提供一种耐腐蚀高强度合金及其冶炼工艺；再提供一种用该合金制造的金属制品以及该制品的制造方法，由此得到的金属制品不仅强度高，而且耐腐蚀，使用寿命长。
本发明的技术方案如下：
一种耐腐蚀高强度合金，由如下重量百分比的元素组成：
Ni：30～40；Cr：18～22；Mo：7～12；余量是Co及不可避免的杂质。
所述杂质的重量百分比含量为
C＜0.05；Si＜0.20；Mn＜0.25；S＜0.010；
P＜0.015；Ti＜1.0；Fe＜2.0。
上述耐腐蚀高强度合金的冶炼方法，包括步骤：
1).取所需化学元素，在真空感应炉中冶炼，熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量尽量低，采用真空浇铸法将溶液浇铸成自耗电极；熔炼温度1440～1460℃，真空度≤5Pa；
2).将自耗电极进行电渣重熔，进一步降低杂质元素含量，使其符合设计要求，获得质量良好的电渣重熔锭。
一种金属制品，用上述耐腐蚀高强度合金制成。其制造方法包括步骤：
1).将电渣重熔锭加热锻造成金属制品锻坯，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
2).将锻坯进行时效热处理，处理温度400～700℃；
3).切削加工成金属制品成品。
一种金属型材，用上述耐腐蚀高强度合金制成。其制造方法包括步骤：
1).将电渣重熔锭热锻成便于轧制的方坯，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
2).将方坯热轧成某种确定截面的料坯，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
3).将料坯冷拔成目标截面形状和尺寸的型材；冷拔时，材料变形量控制在30～70％范围内；
4).将型材进行时效热处理，处理温度400～700℃。
一种紧固件，用上述耐腐蚀高强度合金制成，其制造方法包括步骤：
1).将电渣重熔锭热锻成便于轧制的方坯，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
2).将方坯热轧成圆截面棒料，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
3).将棒料冷拔成目标直径的圆截面型材，冷拔时，材料变形量控制在30～70％范围内；
4).将圆截面型材进行时效热处理，处理温度400～700℃；
5).根据紧固件尺寸截取圆截面型材，切削加工成紧固件成品。
本发明的技术效果：
采用上述材料及相应工艺方法制备的金属制品，经试验表明，具有超高的强度和耐腐蚀性能。通过不同的冷变形强化，其强度可以满足不同等级要求。例如，紧固件要求的力学性能见表1：
表1
| σ0.2，MPa | σb，MPa | δ，％ | ψ，％ | HB |
| ≥1585.85 | ≥1792.7 | ≥8 | ≥35 | HRC≥44 |
a).紧固件力学性能试验结果见表2
表2
| σ0.2，ksi | σb，ksi | δ，％ | ψ，％ | HB |
| 245 | 274 | 10.5 | 55.5 | 458 |
| 255 | 262 | 9.5 | 53 | 455 |
| 257 | 262 | 9.0 | 52.5 | 458 |
b).紧固件抗腐蚀能力测试
在最低极限抗拉强度的75％应力下，在3.5％NaCl溶液中按照规范规定做应力腐蚀试验，可以保证材料在5000内不断裂。
具体实施方式
实施例一 冶炼合金
1.取所需化学元素，在真空感应炉中真空熔炼，熔炼过程调节元素的含量，使其重量百分比如下：
| Cr | Ni | Co | Mo | |
| 实例1 | 20 | 35 | 余量 | 9.47 |
| 实例2 | 20.1 | 34.71 | 余量 | 9.61 |
| 实例3 | 19.8 | 35.2 | 余量 | 10.03 |
| 实例4 | 20.2 | 34.89 | 余量 | 10.06 |
| 实例5 | 19.95 | 35.25 | 余量 | 9.95 |
并控制杂质元素含量尽量低，将溶液用真空浇注法浇铸成自耗电极。熔炼温度1450±10℃，真空度≤5Pa。
2.将自耗电极在电渣重熔炉中用二元渣系进行重熔，通过电渣渣洗，进一步降低杂质元素含量，其含量(重量百分比)可达到如下指标：
C＜0.05；Si＜0.20；Mn＜0.25；S＜0.010；P＜0.015；Ti＜1.0；Fe＜2.0。由此获得质量优良的电渣锭。
实施例二 将电渣锭制成圆截面型材
1).将电渣重熔锭热锻成便于轧制的方坯，加热温度1100～1200℃，保温7～10小时；
2).将方坯热轧成圆截面棒料，加热温度1100～1200℃，保温7～10小时；
3).将棒料冷拔成目标直径的圆截面型材，冷拔时，材料变形量控制在30～70％范围内；获得不同强度的型材，材料变形量越大，强度越高；
4).将圆截面型材进行时效热处理，处理温度550～680℃。
实施例三 将电渣锭制成异形截面型材
1).将电渣重熔锭热锻成便于轧制的方坯，加热温度1150～1230℃，保温7～10小时；
2).将方坯热轧成某种确定的异形截面料坯，加热温度1150～1230℃，保温7～10小时；
3).将异形截面料坯用异形拉伸模拉拔成目标尺寸的异形截面型材；冷拔时，材料变形量控制在30～70％范围内，获得不同强度的型材，材料变形量越大，强度越高；
4).将异形截面型材进行时效热处理，处理温度500～650℃。
实施例四 制造耐腐蚀高强度金属制品
1).将电渣重熔锭加热锻造成金属制品锻坯，加热温度1200～1250℃，保温10小时左右；
2).将锻坯切削加工成金属制品成品。
实施例五 制造耐腐蚀高强度紧固件
根据紧固件尺寸截取实施例二相应直径的圆截面型材，切削加工成紧固件成品。
上述电渣锭、圆截面型材、异形截面型材可满足各种耐腐蚀高强度金属制品的需要，制造出各种形状、各种尺寸、各种强度要求的耐腐蚀高强度金属制品。
Claims (2)
1.一种耐腐蚀高强度合金制品的制造方法，该制品由如下重量百分比的元素组成：
Ni：30～40；Cr：18～22；Mo：7～12；余量是Co及不可避免的杂质；
所述杂质的重量百分比含量为：
C＜0.05；Si＜0.20；Mn＜0.25；S＜0.010；P＜0.015；Ti＜1.0；Fe＜2.0；
该方法包括步骤：
1).冶炼合金，步骤为：
a.取所需化学元素，在真空感应炉中冶炼，熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量尽量低，采用真空浇铸法将溶液浇铸成自耗电极；熔炼温度1440～1460℃，真空度≤5Pa；
b.将自耗电极进行电渣重熔，进一步降低杂质元素含量，使其符合设计要求，获得质量良好的电渣重熔锭；
2).加工制品，步骤为：
a.将电渣重熔锭加热锻造成金属制品锻坯，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
b.将锻坯切削加工成金属制品成品。
2.一种耐腐蚀高强度合金型材的制造方法，该型材由如下重量百分比的元素组成：
Ni：30～40；Cr：18～22；Mo：7～12；余量是Co及不可避免的杂质；
所述杂质的重量百分比含量为：
C＜0.05；Si＜0.20；Mn＜0.25；S＜0.010；P＜0.015；Ti＜1.0；Fe＜2.0；
该方法包括步骤：
1).冶炼合金，步骤为：
a.取所需化学元素，在真空感应炉中冶炼，熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量尽量低，采用真空浇铸法将溶液浇铸成自耗电极；熔炼温度1440～1460℃，真空度≤5Pa；
b.将自耗电极进行电渣重熔，进一步降低杂质元素含量，使其符合设计要求，获得质量良好的电渣重熔锭；
2).轧制型材
a.将电渣重熔锭热锻成便于轧制的方坯，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
b.将方坯热轧成某种确定截面的料坯，加热温度1050～1250℃，保温5～12小时；
c.将料坯冷拔成目标截面形状和尺寸的型材；冷拔时，材料变形量控制在30～70％范围内；
d.将型材进行时效热处理，处理温度400～700℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100590205A CN101525715B (zh) | 2009-04-22 | 2009-04-22 | 耐腐蚀高强度合金、其冶炼方法及该合金的制品和制品的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100590205A CN101525715B (zh) | 2009-04-22 | 2009-04-22 | 耐腐蚀高强度合金、其冶炼方法及该合金的制品和制品的加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101525715A CN101525715A (zh) | 2009-09-09 |
| CN101525715B true CN101525715B (zh) | 2012-02-29 |
Family
ID=41093784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100590205A Active CN101525715B (zh) | 2009-04-22 | 2009-04-22 | 耐腐蚀高强度合金、其冶炼方法及该合金的制品和制品的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101525715B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102357633B (zh) * | 2011-09-27 | 2013-11-06 | 上海宏钢电站设备铸锻有限公司 | 镍基高温合金锻件的制造方法 |
| CN104152780A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-11-19 | 航天精工股份有限公司 | 一种超高强度紧固连接件及其制备方法 |
| CN104646955B (zh) * | 2014-12-18 | 2016-11-30 | 江苏皓宇合金机械有限公司 | 一种20CrNi4材质穿孔顶头的制备方法 |
| CN105695839A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-06-22 | 四川六合锻造股份有限公司 | 用于制造航空发动机紧固件的高温合金材料及其制备方法 |
| CN106001157B (zh) * | 2016-05-19 | 2018-05-22 | 常熟市异型钢管有限公司 | 一种工程挖掘机专用花键条的制备方法 |
| CN108950348A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 宁国市华成金研科技有限公司 | 一种耐腐蚀高强度合金 |
-
2009
- 2009-04-22 CN CN2009100590205A patent/CN101525715B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101525715A (zh) | 2009-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2723526C (en) | High-strength ni-based alloy tube for nuclear power use and method for manufacturing the same | |
| CN101525715B (zh) | 耐腐蚀高强度合金、其冶炼方法及该合金的制品和制品的加工方法 | |
| CN103409688B (zh) | 大型锻造高速钢冷轧辊及其制造方法 | |
| CN111057903B (zh) | 一种大规格钛合金锁紧环及其制备方法 | |
| CN104789816B (zh) | 一种高酸性油气田用镍基耐蚀合金及其油套管的制造方法 | |
| CN102383078B (zh) | 一种高强度高导电率铍铜合金的制备方法 | |
| CN101994066A (zh) | 一种形变诱发马氏体时效不锈钢及其加工工艺 | |
| CN102161148B (zh) | 一种x90钢级弯管和管件的制备方法 | |
| CN109234554B (zh) | 一种高温钛合金棒材的制备方法 | |
| CN109266881A (zh) | 一种高折弯性能5083铝合金的制备工艺 | |
| CN107552698B (zh) | 一种hr-2抗氢钢棒材的锻制方法 | |
| CN103173694B (zh) | 耐高温紧固件的制作方法 | |
| CN104588997A (zh) | 一种近等温模锻制备TiAl合金构件的方法 | |
| CN105506457A (zh) | 低温锻钢制造方法及其产品 | |
| CN102039326B (zh) | 碱回收锅炉用双金属无缝钢管的制备方法 | |
| CN107779746A (zh) | 超高强度高韧性耐蚀耐氧化超细晶合金钢及其制备方法 | |
| CN105088014B (zh) | 一种低成本高强度Ti‑Fe合金坯料及其制备工艺 | |
| CN111057950A (zh) | 一种耐高温和高韧性的热作模具钢及其制备方法 | |
| CN106392507A (zh) | 一种汽车变速箱用倒档从齿锻压工艺 | |
| CN106906340A (zh) | 一种细晶热处理方法 | |
| CN102899532A (zh) | 一种铝合金杆材和其制作工艺及其应用 | |
| JP2013521411A (ja) | 押出用工具鋼 | |
| CN102989944A (zh) | 一种胀断连杆的锻造方法 | |
| CN105714063B (zh) | 一种0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢棒材的制备方法 | |
| CN105436699A (zh) | 一种搅拌摩擦焊用的高氮钢搅拌头及其制造工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 621701 Yanghe Village, Sanhe Town, Jiangyou City, Sichuan Province Patentee after: Sichuan Liuhe Special Metal Materials Co., Ltd. Address before: 621701 Yanghe Village, Sanhe Town, Jiangyou City, Sichuan Province Patentee before: Sichuan Liuhe Forging Company Ltd. |