CN105420523A

CN105420523A - 一种铁铬铝合金加工工艺

Info

Publication number: CN105420523A
Application number: CN201410478399.4A
Authority: CN
Inventors: 李丽娟; 王建武
Original assignee: ZHONGSHAN HONGCHENG RESEARCH TECHNICAL SERVICES Co Ltd
Current assignee: ZHONGSHAN HONGCHENG RESEARCH TECHNICAL SERVICES Co Ltd
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2016-03-23

Abstract

本发明公开了一种铁铬铝合金加工工艺，涉及金属加工领域，包括高频冶炼加工和铸轧加工，工艺步骤有熔炼，精炼，过滤，铸造，修补，冷轧，热处理，精整，检查和筛选十个工艺过程，本工艺方法中，所述真空冶炼能有效保护合金不被氧化，保证合金的机械性能稳定，所述精炼剂和泡沫陶瓷过滤板能去除合金液中有害气体和非金属夹杂物，提高合金纯洁度，所述水冷半连续铸造缩短了铸件冷却时间，且能有效促进晶粒细化，提高了机械加工性能和生产效率。

Description

一种铁铬铝合金加工工艺

技术领域

本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种铁铬铝合金加工工艺。

背景技术

铁铬铝合金由于具有良好的热稳定性、理想的热传导性,抗氧化性强、抗震动性好，且有良好的机械加工性等优点，使其在各行各业得到广泛应用，故对铁铬铝合金的加工工艺研究的也越来越多，如申请号97104028.1公开了一种铁铬铝合金及其制造方法制造方法首先采用粉末冶金方法制备铁铬铝合金坯料，然后再加工成制品，粉末冶金方法制备铁铬铝合金坯料包括制粉、机械合金化、成型和烧结工序，该发明所制备的铁铬铝合金制品具有较高的高温强度和更高的抗氧化性能及加工性能，因而使用温度高，寿命长，但该发明中的制粉和机械合金化加工难度较大，且研磨氧化铝颗粒所需应力大，对磨具损耗厉害，烧结在氢气保护下进行，使制得坯料表面的氧化铝层分布不均，且可能使坯料发生氢脆断裂，机械加工性能降低。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种工艺过程简单，工艺因素可控，机械加工性能好的一种铁铬铝合金加工工艺。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种铁铬铝合金加工工艺，包括高频冶炼加工和铸轧加工，工艺步骤如下所述：

（1）熔炼：将熔炼材料投入真空感应炉内冶炼，预热350～450℃下保温2～4h，熔化时合金液温度控制在740～760℃，每隔10～25min进行电磁搅拌；

（2）精炼：在步骤（1）的合金液中加入精炼剂六氯乙烷，加入量为合金总重量的0.4～2%，电磁搅拌的时间间隔为10～15min；

（3）过滤：将步骤（2）精炼好的合金液通过泡沫陶瓷过滤板导入过滤箱中，过滤箱温度设为700～750℃；

（4）铸造：将步骤（3）过滤箱中的合金液通过水冷半连续铸造，以50～70L/mim的速度通过流槽将合金液导入结晶器内，结晶器用水冷却；

（5）修补：将步骤（4）加工好的铸件放在冷焊修复机上，先用探伤机头扫描铸件确定缺陷位置，调整放电脉冲频率为150～160KHz，脉冲宽度为4μs，放电间隙为54～60%电压，将电火花头和无热堆焊枪移至铸件缺陷处工作；

（6）冷轧：将步骤（5）修补好的铸件放入轧辊机进行冷轧，制得带材厚度为0.18～12mm；

（7）热处理：将步骤（6）轧制后的工件放入温装炉，加热温度至400～550℃再保温2～4h，最后直接进行炉冷；

（8）精整：将步骤（7）热处理后的带材放在矫直机上，通过轧辊进行精整；

（9）检查：检查步骤（8）制得的带材的密度，抗拉强度和延伸率是否和设计要求一致；

（10）筛选：通过步骤（9）的检查工序，选取密度、抗拉强度、延伸率和设计要求一致的带材作为最终产品。

优选的，所述步骤（1）中熔炼材料为铁锭、铬锭、铝锭和氧化铝颗粒，其中Cr含量为10～30%，Al含量为3～7%，Al₂O₃含量为0.1～2%，其它为Fe。

优选的，所述步骤（1）熔炼前用手持式合金成分快速检测仪来分析合金成分。

优选的，所述步骤（6）中轧辊机转速控制在72～90r/min。

采用本发明的技术方案，所述真空冶炼能有效保护合金不被氧化，保证合金的机械性能稳定，所述精炼剂和泡沫陶瓷过滤板能去除合金液中有害气体和非金属夹杂物，提高合金纯洁度，所述水冷半连续铸造缩短了铸件冷却时间，且能有效促进晶粒细化，提高了机械加工性能和生产效率。

具体实施方式

实施例1：

1、熔炼：将熔炼材料投入真空感应炉内冶炼，熔炼材料为铁锭、铬锭、铝锭和氧化铝颗粒，其中Cr含量为25%，Al含量为4.5%，Al₂O₃含量为0.1%，其它为Fe，熔炼材料的比例用手持式合金成分快速检测仪来分析确认，预热350℃下保温2h，熔化时合金液温度控制在740℃，每隔15min进行电磁搅拌；

2、精炼：在步骤（1）的合金液中加入精炼剂六氯乙烷，加入量为合金总重量的0.4%，电磁搅拌的时间间隔为10min；

3、过滤：将步骤（2）精炼好的合金液通过泡沫陶瓷过滤板导入过滤箱中，过滤箱温度设为700℃；

4、铸造：将步骤（3）过滤箱中的合金液通过水冷半连续铸造，以50L/mim的速度通过流槽将合金液导入结晶器内，结晶器用水冷却；

5、修补：将步骤（4）加工好的铸件放在冷焊修复机上，先用探伤机头扫描铸件确定缺陷位置，调整放电脉冲频率为150KHz，脉冲宽度为4μs，放电间隙为54%电压，将电火花头和无热堆焊枪移至铸件缺陷处工作；

6、冷轧：将步骤（5）修补好的铸件放入轧辊机进行冷轧，轧辊机转速控制在72r/min，制得带材厚度为2mm；

7、热处理：将步骤（6）轧制后的工件放入温装炉，加热温度至400℃再保温2h，最后直接进行炉冷；

8、精整：将步骤（7）热处理后的带材放在矫直机上，通过轧辊进行精整；

9、检查：检查步骤（8）制得的带材的密度，抗拉强度和延伸率是否和设计要求一致；

10、筛选：通过步骤（9）的检查工序，选取密度、抗拉强度、延伸率和设计要求一致的带材作为最终产品。

实施例2：其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（1）中，Cr含量为22%，Al含量为5.7%，Al₂O₃含量为1.0%，其它为Fe，所述步骤（1）中预热400℃下保温3h，熔化时合金液温度控制在750℃，所述步骤（2）中精炼剂的加入量为合金总重量的1%，所述步骤（3）中过滤箱温度设为725℃，所述步骤（4）中合金液导入结晶器内的为60L/mim，所述步骤（5）中放电脉冲频率调整为155KHz，放电间隙调整为57%电压，所述步骤（6）中轧辊机转速控制在80r/min，所述步骤（7）中温装炉的温度加热至500℃再保温3h。

实施例3：其余与实施例1相同，不同之处在于，所述步骤（1）中，Cr含量为15%，Al含量为5.1%，Al₂O₃含量为2.0%，其它为Fe，所述步骤（1）中预热450℃下保温4h，熔化时合金液温度控制在760℃，所述步骤（2）中精炼剂的加入量为合金总重量的2%，所述步骤（3）中过滤箱温度设为750℃，所述步骤（4）中合金液导入结晶器内的为70L/mim，所述步骤（5）中放电脉冲频率调整为160KHz，放电间隙调整为60%电压，所述步骤（6）中轧辊机转速控制在90r/min，所述步骤（7）中温装炉的温度加热至550℃再保温4h。

经过以上工艺步骤后，取出镜片样品，待测：

由以上数据可知，真空冶炼能有效保护合金不被氧化，保证合金的机械性能稳定，精炼剂和泡沫陶瓷过滤板能去除合金液中有害气体和非金属夹杂物，提高合金纯洁度，水冷半连续铸造缩短了铸件冷却时间，且能有效促进晶粒细化，提高了机械加工性能和生产效率。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种铁铬铝合金加工工艺，包括高频冶炼加工和铸轧加工，工艺步骤如下所述：

2.根据权利要求1所述的一种铁铬铝合金加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中熔炼材料为铁锭、铬锭、铝锭和氧化铝颗粒，其中Cr含量为10～30%，Al含量为3～7%，Al₂O₃含量为0.1～2%，其它为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种铁铬铝合金加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）熔炼前用手持式合金成分快速检测仪来分析合金成分。

4.根据权利要求1所述的一种铁铬铝合金加工工艺，其特征在于：所述步骤（6）中轧辊机转速控制在72～90r/min。