CN105908067A - 一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料及制备方法 - Google Patents

一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，由以下重量百分比的原料组成：C：2.4‑4.0％，Cr：12‑25％，Si：0.2‑1.0％，Mo：0.4‑1.5％，Mn：0.2‑1.0％，Ni：0.1‑0.4％，V：0.01‑0.06％，S：0.010‑0.030％，P：0.01‑0.06％，其余为Fe。其制备方法为：首先将原料全部溶解完得到铁水，然后调整至合格铁水的要求，提高温度进行终脱氧、扒渣处理，待铁水温度降低加入SiC，CZr颗粒，浇注冷却凝固后得到板式蒸发器用材料，最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理即可，本发明板式蒸发器用材料具有耐氧化，耐腐蚀，使用寿命长的优点，制备方法科学有效，适合在工业领域中碳大规模推广。

Description

一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料及制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，具体涉及一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料及制备方法。
背景技术
板式蒸发器是用金属板代替圆管作为传热元件的蒸发装置。具有传热效率高，占地面积小，易于维护，设备换热面积可调整，热损失小，使用安全可靠的优良特点。
板式蒸发器价格便宜甲聚结在板上的垢层容易去除，但板的刚度与强度远低于圆管。为提高金属板的刚度与强度，出现了各种不同结构的加热兀件，如螺旋饭加热元件、充胀板加热元件等。随着现代工业工作环境的严酷性越来越高，迫切需要板式蒸发器具有优良的耐氧化，耐腐蚀性，能够在高强度工况下工作且不影响自身的性质。因此工业实际生产中，设计出一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料及制备方法，具有耐氧化，耐腐蚀，使用寿命长的优点。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供了一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，由以下重量百分比的原料组成：C：2.4-4.0％，Cr：12-25％，Si：0.2-1.0％，Mo：0.4-1.5％，Mn：0.2-1.0％，Ni：0.1-0.4％，V：0.01-0.06％，S：0.010-0.030％，P：0.01-0.06％，其余为Fe；
其制备方法为：
(1)首先按重量百分比称取原料废钢、生铁，然后放入感应炉内熔化并进行预脱氧操作，接着加入铬铁、锰铁和硅铁，待原料全部溶解完得到铁水；
(2)取铁水试样进行含量分析，根据分析结果将所述铁水调整至合格铁水的要求；
(3)然后将合格的铁水温度提高到1550-1600℃，加入占所述合格铁水质量0.1-0.3％的铝，进行终脱氧、扒渣处理；
(4)待处理过的铁水温度降至1400-1460℃时，加入SiC，CZr颗粒混合搅拌20-30min，然后进行浇注，待铁水冷却凝固后得到板式蒸发器用材料；
(5)最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理即可。
优选地，由以下重量百分比的原料组成：C：2.6-3.8％，Cr：14-22％，Si：0.4-0.8％，Mo：0.6-1.2％，Mn：0.2-1.0％，Ni：0.1-0.4％，V：0.01-0.06％，S：0.015-0.025％，P：0.02-0.04％，其余为Fe。
优选地，由以下重量百分比的原料组成：C：2.6％，Cr：14％，Si：0.4％，Mo：0.6％，Mn：0.3％，Ni：0.2％，V：0.02％，S：0.015％，P：0.03％，其余为Fe。
优选地，所述的制备方法步骤(4)中的SiC颗粒重量占所述板式蒸发器用材料原料重量的2-5％。
优选地，所述的制备方法步骤(4)中的CZr颗粒重量占所述板式蒸发器用材料原料重量的4-8％。
优选地，所述的制备方法步骤(5)中的多次热处理为：首先将所述的板式蒸发器用材料加热到850-950℃，然后风冷将温度降至100-200℃，接着再将板式蒸发器用材料加热到350-500℃保温2h-5h后空冷。
本发明有益效果：
本发明所发明的板式蒸发器用材料具有良好的硬度和韧性，在制作中铁水浇注前加入加入SiC，CZr颗粒，碳化钒颗粒有着良好的化学稳定性，不仅能够明显提高材料整体耐氧化性能，还能够有效的控制材料内部中常出现的夹渣、气孔、缩孔、缩松等缺陷，从而使所制作出来的板式蒸发器用材料内部组织致密度高，具有更高的硬度，耐腐蚀性强。本发明热处理过程中采用先风冷再空冷的方式，通过改变板式蒸发器用材料的显微组织，不仅能解决现有板式蒸发器用材料容易发生开裂、翘曲和脱落的问题，还能够有效的提高板式蒸发器用材料的耐腐蚀性。本发明配比科学合理，制作方法简单有效，适合在工业中大规模推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，由以下重量百分比的原料组成：C：2.6％，Cr：16％，Si：0.6％，Mo：0.8％，Mn：0.4％，Ni：0.3％，V：0.03％，S：0.020％，P：0.03％，其余为Fe；
其制备方法为：
(1)首先按重量百分比称取原料废钢、生铁，然后放入感应炉内熔化并进行预脱氧操作，接着加入铬铁、锰铁和硅铁，待原料全部溶解完得到铁水；
(2)取铁水试样进行含量分析，根据分析结果将所述铁水调整至合格铁水的要求；
(3)然后将合格的铁水温度提高到1550℃，加入占所述合格铁水质量0.2％的铝，进行终脱氧、扒渣处理；
(4)待处理过的铁水温度降至1420℃时，依次加入占所述板式蒸发器用材料原料重量的3％的SiC，5％的CZr颗粒混合搅拌20min，然后进行浇注，待铁水冷却凝固后得到板式蒸发器用材料；
(5)最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理，首先将所述的板式蒸发器用材料加热到850℃，然后风冷将温度降至100℃，接着再将板式蒸发器用材料加热到400℃保温4h后空冷即可。
实施例2：
一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，由以下重量百分比的原料组成：由以下重量百分比的原料组成：C：2.6％，Cr：16％，Si：0.6％，Mo：0.8％，Mn：0.6％，Ni：0.3％，V：0.04％，S：0.025％，P：0.04％，其余为Fe；
其制备方法为：
(1)首先按重量百分比称取原料废钢、生铁，然后放入感应炉内熔化并进行预脱氧操作，接着加入铬铁、锰铁和硅铁，待原料全部溶解完得到铁水；
(2)取铁水试样进行含量分析，根据分析结果将所述铁水调整至合格铁水的要求；
(3)然后将合格的铁水温度提高到1550℃，加入占所述合格铁水质量0.3％的铝，进行终脱氧、扒渣处理；
(4)待处理过的铁水温度降至1430℃时，依次加入占所述板式蒸发器用材料原料重量的5％的SiC、4％的CZr颗粒混合搅拌20min，然后进行浇注，待铁水冷却凝固后得到板式蒸发器用材料；
(5)最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理，首先将所述的板式蒸发器用材料加热到850℃，然后风冷将温度降至150℃，接着再将板式蒸发器用材料加热到400℃保温4h后空冷即可。
实施例3：
一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，由以下重量百分比的原料组成：C：2.8％，Cr：16％，Si：0.5％，Mo：0.8％，Mn：0.4％，Ni：0.3％，V：0.03％，S：0.020％，P：0.03％，其余为Fe；
其制备方法为：
(1)首先按重量百分比称取原料废钢、生铁，然后放入感应炉内熔化并进行预脱氧操作，接着加入铬铁、锰铁和硅铁，待原料全部溶解完得到铁水；
(2)取铁水试样进行含量分析，根据分析结果将所述铁水调整至合格铁水的要求；
(3)然后将合格的铁水温度提高到1550℃，加入占所述合格铁水质量0.2％的铝，进行终脱氧、扒渣处理；
(4)待处理过的铁水温度降至1420℃时，依次加入占所述板式蒸发器用材料原料重量的3％的SiC，6％的CZr颗粒混合搅拌30min，然后进行浇注，待铁水冷却凝固后得到板式蒸发器用材料；
(5)最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理，首先将所述的板式蒸发器用材料加热到950℃，然后风冷将温度降至150℃，接着再将板式蒸发器用材料加热到400℃保温5h后空冷即可。
实施例4：
一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，由以下重量百分比的原料组成：C：3.0％，Cr：16％，Si：0.6％，Mo：0.8％，Mn：0.5％，Ni：0.3％，V：0.04％，S：0.018％，P：0.02％，其余为Fe；
其制备方法为：
(1)首先按重量百分比称取原料废钢、生铁，然后放入感应炉内熔化并进行预脱氧操作，接着加入铬铁、锰铁和硅铁，待原料全部溶解完得到铁水；
(2)取铁水试样进行含量分析，根据分析结果将所述铁水调整至合格铁水的要求；
(3)然后将合格的铁水温度提高到1600℃，加入占所述合格铁水质量0.2％的铝，进行终脱氧、扒渣处理；
(4)待处理过的铁水温度降至1460℃时，依次加入占所述板式蒸发器用材料原料重量的3％的SiC，6％的CZr颗粒混合搅拌30min，然后进行浇注，待铁水冷却凝固后得到板式蒸发器用材料；
(5)最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理，首先将所述的板式蒸发器用材料加热到850-950℃，然后风冷将温度降至100-200℃，接着再将板式蒸发器用材料加热到350-500℃保温2h-5h后空冷即可。
实施例5：
一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，由以下重量百分比的原料组成：C：2.8％，Cr：16％，Si：0.6％，Mo：0.8％，Mn：0.5％，Ni：0.3％，V：0.03％，S：0.020％，P：0.03％，其余为Fe；
其制备方法为：
(1)首先按重量百分比称取原料废钢、生铁，然后放入感应炉内熔化并进行预脱氧操作，接着加入铬铁、锰铁和硅铁，待原料全部溶解完得到铁水；
(2)取铁水试样进行含量分析，根据分析结果将所述铁水调整至合格铁水的要求；
(3)然后将合格的铁水温度提高到1550℃，加入占所述合格铁水质量0.2％的铝，进行终脱氧、扒渣处理；
(4)待处理过的铁水温度降至1400℃时，依次加入占所述板式蒸发器用材料原料重量的2％的SiC，5％的CZr颗粒混合搅拌30min，然后进行浇注，待铁水冷却凝固后得到板式蒸发器用材料；
(5)最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理，首先将所述的板式蒸发器用材料加热到850℃，然后风冷将温度降至100℃，接着再将板式蒸发器用材料加热到500℃保温3h后空冷即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：C：2.4-4.0％，Cr：12-25％，Si：0.2-1.0％，Mo：0.4-1.5％，Mn：0.2-1.0％，Ni：0.1-0.4％，V：0.01-0.06％，S：0.010-0.030％，P：0.01-0.06％，其余为Fe；
其制备方法为：
(1)首先按重量百分比称取原料废钢、生铁，然后放入感应炉内熔化并进行预脱氧操作，接着加入铬铁、锰铁和硅铁，待原料全部溶解完得到铁水；
(2)取铁水试样进行含量分析，根据分析结果将所述铁水调整至合格铁水的要求；
(3)然后将合格的铁水温度提高到1550-1600℃，加入占所述合格铁水质量0.1-0.3％的铝，进行终脱氧、扒渣处理；
(4)待处理过的铁水温度降至1400-1460℃时，加入SiC，CZr颗粒混合搅拌20-30min，然后进行浇注，待铁水冷却凝固后得到板式蒸发器用材料；
(5)最后将板式蒸发器用材料进行多次热处理即可。
2.如权利要求1所述的耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：C：2.6-3.8％，Cr：14-22％，Si：0.4-0.8％，Mo：0.6-1.2％，Mn：0.2-1.0％，Ni：0.1-0.4％，V：0.01-0.06％，S：0.015-0.025％，P：0.02-0.04％，其余为Fe。
3.如权利要求1所述的耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：C：2.6％，Cr：14％，Si：0.4％，Mo：0.6％，Mn：0.3％，Ni：0.2％，V：0.02％，S：0.015％，P：0.03％，其余为Fe。
4.如权利要求1所述的耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，其特征在于，所述的制备方法步骤(4)中的SiC颗粒重量占所述板式蒸发器用材料原料重量的2-5％。
5.如权利要求1所述的耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，其特征在于，所述的制备方法步骤(4)中的CZr颗粒重量占所述板式蒸发器用材料原料重量的4-8％。
6.如权利要求1所述的耐氧化耐腐蚀板式蒸发器用材料，其特征在于，所述的制备方法步骤(5)中的多次热处理为：首先将所述的板式蒸发器用材料加热到850-950℃，然后风冷将温度降至100-200℃，接着再将板式蒸发器用材料加热到350-500℃保温2h-5h后空冷。
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