CN105256167B - 一种铂铑合金漏板底板材料制备方法 - Google Patents
一种铂铑合金漏板底板材料制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种铂铑合金漏板底板材料及漏板底板材料制备方法，解决了铂铑合金漏板底板抗蠕变性低、容易产生周期变形、使用寿命短、单板产量低等问题，铂铑合金漏板底板材料的重量份为：铑，12份～20份；锆，0.2份～0.4份；余量为铂。制备步骤：(1)配料；(2)熔炼；(3)锻压；(4)表面处理；(5)内氧化；(6)复合；(7)轧制成型。在相同温度下，经过本发明制备漏板底板材料比普通材料在起始变形和使用寿命明显延长，使用本发明制备的漏板底板材料制备的漏板底板强度大，不易变形，耐高温，抗蠕变，抗腐蚀，对整个池窑漏板产品质量和生产力都得到了提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种铂铑合金漏板底板材料制备方法，属于玻璃纤维拉丝成型技术领域。
背景技术
以往铂铑漏板中，靠提高铑含量增加底板强度，铑和铂按一定比例混合，放入高频炉中熔炼，然后浇注，在真空熔炼下完成，经过气锤热锻至真空熔炼炉坩埚的大小，放入真空熔炼炉熔炼，熔炼温度要求在1850℃～2050℃，待达到熔点后，温度降低达到1900℃，精炼2min，然后降温2min，反复3min，防止成分偏析引起的组织不均，偏析过大的产品在使用过程中易发生突发性断裂。然后浇注，得到合金铸锭，经过热锻和轧制的到所需的底板片材，采用上述工艺制备的铂铑合金底板易变形，会导致漏板在使用过程中效率低下，其抗蠕变低，发生微变形就会导致开裂，使漏板寿命大大降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种能够高温抗蠕变、降低周期变形、使用寿命长、能够提高漏板产能的铂铑合金漏板底板材料制备方法。
本发明提出的一种铂铑合金漏板底板材料，所述各组分重量份为：
铑：12份～20份；
锆：0.2份～0.4份；
余量为铂。
一种铂铑合金漏板底板材料制备方法，具体步骤如下：
(1)配料
按铑：12份～20份；锆：0.2份～0.4份；铂为余量配制铂铑合金漏板材料；
(2)熔炼
取步骤(1)中所述重量份的铑和铂置于真空炉中熔炼，在熔炼过程中从真空炉加料斗加入步骤(1)中所述重量份的锆，进行均匀化熔炼，真空度不大于0.005Pa，熔炼温度为1800℃～1900℃，精炼时间为30s～60s，使用真空炉摇臂前后震荡，加入氩气至0.9Pa，然后进行浇铸，浇铸时间为15s～20s，获得铂、铑、锆三元合金；
(3)锻压
将步骤(2)中获得的铂、铑、锆三元合金在高温炉中煅烧至1100℃～1300℃，热锻成60mm～100mm胚材，在1000℃～1250℃下对胚材进行热处理，热处理时间为20min～60min，对热处理后的胚材在轧机上轧制成0.05mm～0.1mm厚度片材，获得片材；
(4)表面处理
对步骤(3)中所述片材进行片面粗化处理，用颗粒度较细的工业百洁布对所述片材双面进行打磨，所述片材粗糙度为Ra12μm～20μm，获得粗化片材；
(5)内氧化
将步骤(4)中所述粗化片材成卷放入箱式电阻炉中，在煅烧过程中对箱式电阻炉内进行充氧加压，煅烧温度为1100℃～1200℃，煅烧时间为48h～72h，获得内氧化片材；
(6)复合
将步骤(5)中所述内氧化片材从箱式电阻炉取出，均匀裁剪为80mm*100mm的片材，将裁剪后片材按同尺寸叠加，重量为3kg～8kg，用300kN的液压机进行复合，得到厚度为15mm～50mm的叠层，将叠层置于1280℃～1400℃的煅烧炉中煅烧30min～50min，然后在200kg气锤上锻打，当叠层温度低于1200℃时，再将叠层置于1280℃～1400℃的煅烧炉中煅烧30min～50min，反复锻打烧结10次～20次，获得高致密性复合物；
(7)轧制成型
将步骤(6)中所述高致密性复合物进行消除应力处理，然后反复退火，反复轧制，获得所需尺寸的铂铑锆合金材料，然后制成漏板底板。
本发明的有益效果：
(a)本发明制备铂铑漏板底板材料制备方法步骤(2)中，精炼时间控制30s～60s，如果时间过长锆将漂浮于熔炼熔融液表面，同摇动真空熔炼炉可以防止介质在真空熔炼炉中堆积；
(b)本发明步骤(4)中使用工业百洁布(VFN/280-320)将步骤(3)中所述片材双面打磨成粗糙度为Ra12μm～20μm的粗化片材，与现有材料相比增加物体表面积，从而增加了步骤(5)中内氧化表面积，使内氧化效果更充分，而且使步骤(6)中内氧化片材热锻复合黏合力增加，同时防止了叠层分层现象；
(c)本发明对步骤(6)的高致密性复合物与未复合材料进行取样，拉成Φ1mm*1000mm的丝材，在温区800mm的条形炉中加热至1200℃，吊重量2Kg，试验检测证明本发明的高致密性复合物的高温抗蠕变能力大大加强；
(d)对本发明制备成型漏板进行池窑强度使用对比实验，在800孔、1600孔、2000孔、2400孔、4000孔，在相同温度下，经过本发明制备漏板底板材料比普通材料在起始变形和使用寿命明显延长，使用本发明制备的漏板底板材料制备的漏板底板强度大，不易变形，耐高温，抗蠕变，抗腐蚀，对整个池窑漏板产品质量和生产力都得到了提升。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明制备方法步骤(4)中表面打毛示意图。
图2为现有技术未强化的铂铑漏板在高温情况下抗蠕变性能图。
图3为本发明强化后的铂铑漏板在高温情况下抗蠕变性能图。
具体实施方式
以下将参照实例对本发明作进一步的详细描述，但本发明不限于这些具体实例。下面结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
(1)配料
按铑：5份；锆：0.1份；铂为余量配制铂铑合金漏板材料；
(2)熔炼
取步骤(1)中所述重量份的铑和铂置于真空炉中熔炼，在熔炼过程中从真空炉加料斗加入步骤(1)中所述重量份的锆，进行均匀化熔炼，真空度不大于0.005Pa，熔炼温度为1800℃～1900℃，精炼时间为30s～60s，使用真空炉摇臂前后震荡，加入氩气至0.9Pa，然后进行浇铸，浇铸时间为15s～20s，获得铂、铑、锆三元合金；
(3)锻压
将步骤(2)中获得的铂、铑、锆三元合金在高温炉中煅烧至1100℃～1300℃，热锻成60mm～100mm胚材，在1000℃～1250℃下对胚材进行热处理，热处理时间为20min～60min，对热处理后的胚材在轧机上轧制成0.05mm～0.1mm厚度片材，获得片材；
(4)表面处理
对步骤(3)中所述片材进行片面粗化处理，用颗粒度较细的工业百洁布对所述片材双面进行打磨，所述片材粗糙度为Ra12μm～20μm，获得粗化片材，如图1所示；
(5)内氧化
将步骤(4)中所述粗化片材成卷放入箱式电阻炉中，在煅烧过程中对箱式电阻炉内进行充氧加压，煅烧温度为1100℃～1200℃，煅烧时间为48h～72h，获得内氧化片材；
(6)复合
将步骤(5)中所述内氧化片材从箱式电阻炉取出，均匀裁剪为80mm*100mm的片材，将裁剪后片材按同尺寸叠加，重量为3kg～8kg，用300kN的液压机进行复合，得到厚度为15mm～50mm的叠层，将叠层置于1280℃～1400℃的煅烧炉中煅烧30min～50min，然后在200kg气锤上锻打，当叠层温度低于1200℃时，再将叠层置于1280℃～1400℃的煅烧炉中煅烧30min～50min，反复锻打烧结10次～20次，获得高致密性复合物，如图2～图3所示；
(7)轧制成型
将步骤(6)中所述高致密性复合物进行消除应力处理，然后反复退火，反复轧制，获得所需尺寸的铂铑锆合金材料，然后制成漏板底板。
实施例2
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：6份；锆：0.1份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例3
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：8份；锆：0.1份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例4
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：10份；锆：0.1份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例5
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：12份；锆：0.1份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例6
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：14份；锆：0.1份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例7
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：16份；锆：0.1份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例8
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：20份；锆：0.1份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例9
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：5份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例10
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：6份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例11
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：8份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例12
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：10份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例13
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：12份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例14
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：14份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例15
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：16份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例16
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：20份；锆：0.2份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例17
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：5份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例18
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：6份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例19
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：8份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例20
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：10份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例21
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：12份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例22
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：14份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例23
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：16份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例24
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：20份；锆：0.3份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例25
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：5份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例26
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：6份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例27
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：8份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例28
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：10份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例29
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：12份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例30
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：14份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例31
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：16份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
实施例32
与实施例1相同，但是步骤(1)中铑：20份；锆：0.4份，铂为余量配制铂铑合金漏板材料，其它不变。
将实施例1和实施例25获得漏板底板材料进行池窑强度使用对比实验，实验结果如下：
Claims (1)
1.一种铂铑合金漏板底板材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)配料
按铑：12份～20份；锆：0.2份～0.4份；铂为余量配制铂铑合金漏板材料；(2)熔炼
取步骤(1)中所述重量份的铑和铂置于真空炉中熔炼，在熔炼过程中从真空炉加料斗加入步骤(1)中所述重量份的锆，进行均匀化熔炼，真空度不大于0.005Pa，熔炼温度为1800℃～1900℃，精炼时间为30s～60s，使用真空炉摇臂前后震荡，加入氩气至0.9Pa，然后进行浇铸，浇铸时间为15s～20s，获得铂、铑、锆三元合金；
(3)锻压
将步骤(2)中获得的铂、铑、锆三元合金在高温炉中煅烧至1100℃～1300℃，热锻成60mm～100mm胚材，在1000℃～1250℃下对胚材进行热处理，热处理时间为20min～60min，对热处理后的胚材在轧机上轧制成0.05mm～0.1mm厚度片材，获得片材；
(4)表面处理
对步骤(3)中所述片材进行片面粗化处理，用颗粒度较细的工业百洁布对所述片材双面进行打磨，所述片材粗糙度为Ra12μm～20μm，获得粗化片材；(5)内氧化
将步骤(4)中所述粗化片材成卷放入箱式电阻炉中，在煅烧过程中对箱式电阻炉内进行充氧加压，煅烧温度为1100℃～1200℃，煅烧时间为48h～72h，获得内氧化片材；
(6)复合
将步骤(5)中所述内氧化片材从箱式电阻炉取出，均匀裁剪为80mm*100mm的片材，将裁剪后片材按同尺寸叠加，重量为3kg～8kg，用300kN的液压机进行复合，得到厚度为15mm～50mm的叠层，将叠层置于1280℃～1400℃的煅烧炉中煅烧30min～50min，然后在200kg气锤上锻打，当叠层温度低于1200℃时，再将叠层置于1280℃～1400℃的煅烧炉中煅烧30min～50min，反复锻打烧结10次～20次，获得高致密性复合物；
(7)轧制成型
将步骤(6)中所述高致密性复合物进行消除应力处理，然后反复退火，
反复轧制，获得所需尺寸的铂铑锆合金材料，然后制成漏板底板。
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