CN103614622B - 一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103614622B
CN103614622B CN201310505966.6A CN201310505966A CN103614622B CN 103614622 B CN103614622 B CN 103614622B CN 201310505966 A CN201310505966 A CN 201310505966A CN 103614622 B CN103614622 B CN 103614622B
Authority
CN
China
Prior art keywords
low temperature
ramp
incubated
temperature resistant
powder
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310505966.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103614622A (zh
Inventor
吴寿涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Chun Yu Machinery Manufacturing Co., Ltd.
Original Assignee
Tongling Jingwei Fluid Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongling Jingwei Fluid Technology Co Ltd filed Critical Tongling Jingwei Fluid Technology Co Ltd
Priority to CN201310505966.6A priority Critical patent/CN103614622B/zh
Publication of CN103614622A publication Critical patent/CN103614622A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103614622B publication Critical patent/CN103614622B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

一种耐低温泵阀用合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.2-0.3、硅0.5-0.7、锰0.8-1.1、钒0.2-0.4、铌0.6-0.8、铝0.08-0.14、钛1.2-1.4、砷0.02-0.04、Er0.04-0.07、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。本发明在低碳钢的基础上使用钛、铝、铌等元素，形成的合金具有高强度、耐冲击、耐磨、耐低温冷脆、焊接性能好的特点；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。本发明合金钢适用于泵的叶片、管道、阀门，耐低温，使用寿命长。本发明精炼剂用于铸造生产，铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右。

Description

一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料制备领域，尤其涉及一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法。
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耐低温泵阀用合金材料及其制备方法，该合金材料具有高强度、耐磨、耐低温冷脆的优点。
本发明的技术方案如下：
一种耐低温泵阀用合金材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.2-0.3、硅0.5-0.7、锰0.8-1.1、钒0.2-0.4、铌0.6-0.8、铝0.08-0.14、钛1.2-1.4、砷0.02-0.04、Er0.04-0.07、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。
所述的耐低温泵阀用合金材料的生产方法，其特征在于：
（1）、准备生铁与废铁按1：1-3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）钒、铝；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-24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500-510℃，再以160-170℃/小时速率降温至400-410℃，再以220-230℃/小时速率升温至650-660℃，保温60-70分钟，再以220-230℃/小时速率升温至930-945℃，保温3-4小时；再以160-170℃/小时速率降温至600-610℃，再以220-230℃/小时速率升温至710-730℃，再以160-170℃/小时速率降温至500-510℃，保温60-80分钟；再以160-170℃/小时速率降温至200-220℃，保温2-3小时；再以220-230℃/小时速率升温至300-310℃，保温40-60分钟，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、氧化锌1-2、铝粉1-2、硝酸钠3-5、白云石粉3-4、高岭土2-3、氟化锆1-2、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、氟硅酸钠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
本发明在低碳钢的基础上使用钛、铝、铌等元素，加之分次投放原料，合理控制铸后热处理温度，形成的合金具有高强度、耐冲击、耐磨、耐低温冷脆、焊接性能好的特点；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。本发明合金钢适用于泵的叶片、管道、阀门，耐低温，使用寿命长。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。
具体实施方式
一种耐低温泵阀用合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.2-0.3、硅0.5-0.7、锰0.8-1.1、钒0.2-0.4、铌0.6-0.8、铝0.08-0.14、钛1.2-1.4、砷0.02-0.04、Er0.04-0.07、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。
所述的耐低温泵阀用合金材料的生产方法为：
（1）、准备生铁与废铁按1：2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）钒、铝；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为23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505℃，再以165℃/小时速率降温至405℃，再以225℃/小时速率升温至655℃，保温65分钟，再以225℃/小时速率升温至935℃，保温3.5小时；再以165℃/小时速率降温至605℃，再以225℃/小时速率升温至720℃，再以165℃/小时速率降温至505℃，保温70分钟；再以165℃/小时速率降温至210℃，保温2.5小时；再以225℃/小时速率升温至305℃，保温50分钟，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、氧化锌1.5、铝粉1.5、硝酸钠4、白云石粉3.5、高岭土2.5氟化锆1.5、玉石粉3.5、蒙脱石1.5、氟硅酸钠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11Mpa下压制成坯，然后，在930℃下煅烧3.5小时，冷却后，再粉碎成200目粉末，即得。
本发明耐低温泵阀用合金材料的机械性能为：拉伸强度1241MPa，屈服强度936MPa，延伸率15.1％，断面收缩率26.1％，冲击吸收功53.5J，冲击韧性62.7J/cm2，硬度259.8HB。

Claims (1)

1.一种耐低温泵阀用合金材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.2-0.3、硅0.5-0.7、锰0.8-1.1、钒0.2-0.4、铌0.6-0.8、铝0.08-0.14、钛1.2-1.4、砷0.02-0.04、Er0.04-0.07、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁；
所述的耐低温泵阀用合金材料的生产方法为：
（1）准备生铁与废铁按1：1-3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；
（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）钒、铝；
3）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-24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500-510℃，再以160-170℃/小时速率降温至400-410℃，再以220-230℃/小时速率升温至650-660℃，保温60-70分钟，再以220-230℃/小时速率升温至930-945℃，保温3-4小时；再以160-170℃/小时速率降温至600-610℃，再以220-230℃/小时速率升温至710-730℃，再以160-170℃/小时速率降温至500-510℃，保温60-80分钟；再以160-170℃/小时速率降温至200-220℃，保温2-3小时；再以220-230℃/小时速率升温至300-310℃，保温40-60分钟，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、氧化锌1-2、铝粉1-2、硝酸钠3-5、白云石粉3-4、高岭土2-3、氟化锆1-2、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、氟硅酸钠2-3；所述的精炼剂的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。
CN201310505966.6A 2013-10-24 2013-10-24 一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN103614622B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310505966.6A CN103614622B (zh) 2013-10-24 2013-10-24 一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310505966.6A CN103614622B (zh) 2013-10-24 2013-10-24 一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103614622A CN103614622A (zh) 2014-03-05
CN103614622B true CN103614622B (zh) 2016-06-22

Family

ID=50165336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310505966.6A Expired - Fee Related CN103614622B (zh) 2013-10-24 2013-10-24 一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103614622B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104588640A (zh) * 2014-12-25 2015-05-06 铜陵市经纬流体科技有限公司 一种阀门用高硬度铁基粉末冶金材料及其制备方法
CN104550935A (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 铜陵市经纬流体科技有限公司 一种低膨胀阀门用粉末冶金材料及其制备方法
CN104550931A (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 铜陵市经纬流体科技有限公司 一种弥散颗粒增强铁基粉末冶金阀门及其制备方法
CN104561753A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 铜陵市经纬流体科技有限公司 一种热强型软密封闸阀阀体及其制备方法
CN109877274B (zh) * 2019-03-23 2020-12-01 江苏亿阀股份有限公司 一种超低温阀门铸件的铸造工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101538686A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 宝山钢铁股份有限公司 一种结构件用马氏体沉淀硬化不锈钢及其制造方法
CN103028912A (zh) * 2012-12-13 2013-04-10 南京迪威尔高端制造股份有限公司 深海采油设备阀座用钢锻件的制造方法
CN104271775A (zh) * 2012-05-07 2015-01-07 沃斯贝茨公司 对用于加工的钢的韧贝氏体热处理

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2476772A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-18 Rovalma, S.A. High thermal diffusivity and high wear resistance tool steel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101538686A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 宝山钢铁股份有限公司 一种结构件用马氏体沉淀硬化不锈钢及其制造方法
CN104271775A (zh) * 2012-05-07 2015-01-07 沃斯贝茨公司 对用于加工的钢的韧贝氏体热处理
CN103028912A (zh) * 2012-12-13 2013-04-10 南京迪威尔高端制造股份有限公司 深海采油设备阀座用钢锻件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103614622A (zh) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103695792B (zh) 一种高碳合金钢耐磨阀门材料及其制备方法
CN103614622B (zh) 一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法
CN103667944B (zh) 一种泵用超耐磨高硬度合金钢材料及其制备方法
CN103614644A (zh) 一种泵车用高耐磨合金钢材料及其制备方法
CN103614647A (zh) 一种阀门用稀土合金钢材料及其制备方法
CN103602911B (zh) 一种耐高温耐磨合金钢衬板材料及其制备方法
CN103667943B (zh) 一种泵叶轮用含钪耐磨低碳钢材料及其制备方法
CN103614660A (zh) 一种泵阀用高屈服强度合金钢材料及其制备方法
CN103882340A (zh) 一种稀土合金钢材料及其制备方法
CN103667890B (zh) 一种用于泵轴的合金钢材料及其制备方法
CN103627967A (zh) 一种泵壳用耐磨合金钢材料及其制备方法
CN103614656A (zh) 一种高钒轴承用合金钢材料及其制备方法
CN104213042A (zh) 一种泵壳用合金钢材料及其制备方法
CN103667927A (zh) 一种泵轴承用高强度高碳钢材料及其制备方法
CN103628001A (zh) 一种耐腐蚀泵阀用合金钢材料及其制备方法
CN103667945B (zh) 一种耐磨高锰钢衬板材料及其制备方法
CN103667942B (zh) 一种耐磨泵轴用中碳钢材料及其制备方法
CN103643140A (zh) 一种高耐磨泵轴中碳钢材料及其制备方法
CN103614646A (zh) 一种混凝土泵输送管用合金钢材料及其制备方法
CN103614642A (zh) 一种高强韧性离心泵轴套用合金钢材料及其制备方法
CN103667990B (zh) 一种耐热耐磨合金钢衬板材料及其制备方法
CN103667896B (zh) 一种泵阀用抗拉耐磨合金钢材料及其制备方法
CN103667980B (zh) 一种高速轴承用合金钢材料及其制备方法
CN103614621A (zh) 一种离心泵叶片用热强钢材料及其制备方法
CN103667899B (zh) 一种耐低温泵阀用合金钢材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Bai Jiashan

Inventor before: Wu Shoutao

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180122

Address after: 224404 Funing Yancheng City County of Jiangsu province new town auto parts Industrial Park Chun Hua Road 5 (U)

Patentee after: Jiangsu Chun Yu Machinery Manufacturing Co., Ltd.

Address before: 244031 Anhui City, Jiangsu Province, lion mountain eastern suburb of the office of the neighborhood committee

Patentee before: TONGLING JINGWEI FLUID TECHNOLOGY CO., LTD.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160622

Termination date: 20201024