CN106884101B - 一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材制造方法 - Google Patents
一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材的制造方法，目的是通过采取双真空冶炼、由快锻机开坯、后经板材轧制成品；其中合金的热加工采取热轧温度控制在1130℃～1150℃，单道次压下量控制在3％～5％，终轧温度控制在950℃以上，以及适当的软包套手段，来消除热加工裂纹的。本发明的有益处在于：解决了变形高温合金板材热加工过程中极易产生裂纹的技术质量问题，填补了国产变形高温合金板材生产的工艺空白。
Description
技术领域
本发明属于金属材料制造领域，具体涉及一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材的制造方法。
背景技术
本合金属于钴基固溶类高温合金，合金中添加元素钨进行固溶强化，加入大量的碳，增加耐磨和强化作用；本合金主要是应用在煤化工设备管道内衬、喷嘴等零部件的高端材料，合金的主要特点为耐高温，耐硫腐蚀，抗冲刷效果较好，同时具有非常显著的耐磨性。该合金板材生产的主要难点：合金成分特点与铸造合金相似，合金碳含量较高，热变形温度范围较窄，热变形及其困难，热加工过程中极易产生裂纹。目前此类型合金国内生产方式主要粉末冶金和铸造合金，无变形合金；国外对变形高温合金生产无任何文献公开介绍。
发明内容
本发明公开一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材的制造方法，目的是消除热加工裂纹。
本发明采取以下技术方案：
1、工艺路线：真空感应炉冶炼→真空自耗炉冶炼→2000t快锻机开坯→坯料精整→1400mm热轧机轧制→1200mm热轧机轧制→板材成品固溶→碱洗→酸洗→矫直→定尺切割→包装。
2、具体工艺措施：
1)冶炼
合金采用双真空冶炼工艺生产，成品化学成分符合表1规定。
表1合金化学成分
2)2000t快锻开坯
锻造开坯尺寸为70mm×400mm×900mm板坯，锻造开坯过程中要求单锤压下控制在5mm～10mm之间，单火次压下量控制在10％以内，过程中对钢锭进行软包套，保证锻造终锻温度不小于950℃。
3)坯料精整
对板坯进行表面精整处理，采用粒度30的砂轮进行全表面打磨，必要时可采取表面刨光处理，确保板坯表面质量满足后续轧制要求。
4)板材轧制
板坯热轧板材的加热温度控制在1130℃～1150℃，热轧加热过程中保证炉内为还原火气氛，避免板材表面严重氧化，热轧单道次压下量控制在3％～5％，热轧终轧温度控制在950℃以上。
5)板材成品固溶
板材成品固溶温度控制在1200℃～1230℃之间；空冷处理的时间根据4min/mm厚度计算。
6)碱洗
板材成品固溶后进行碱洗，洗掉表面的氧化铁皮类缺陷，碱的配比如下：NaNO3：NaOH＝1：4；碱液温度450℃～500℃之间。
7)酸洗
板材成品经碱洗后，酸洗表面，硫酸H2SO4比例控制在25％～30％之间；二价铁离子Fe2+控制在5g/L～20g/L。
8)矫直
板材成品采取多辊矫直，矫直1道次～3道次，要求矫直后板面平整，平直度达到用户要求。
9)定尺切割
板材成品由于强度高、塑性差，采取常规的板材刀具切割边部会产生1mm～2mm的裂纹，最佳的切割方式为水切割。
本技术方案的创新点：是通过采取双真空冶炼、由快锻机开坯、后经板材轧制成品；其中合金的热加工工艺采取控制加热温度及变形量，热轧温度控制在1130℃～1150℃，单道次压下量控制在3％～5％，终轧温度控制在950℃以上，以及适当的软包套手段。
本发明的有益处在于：解决了变形高温合金板材生产的主要技术难点，填补了国产变形高温合金板材生产的工艺空白。
具体实施方式
下面通过实施例详述本发明解决热加工过程中极易产生裂纹的。
实施例1
板材成品规格：4.0mm×1000mm×1000mm
合金经真空感应炉+真空自耗炉冶炼成锭，化学成分见表2，
表2合金化学成分
钢锭经2000t快锻机开坯至70mm×400mm×900mm板坯两块，开坯终锻温度在950℃～1000℃之间，开坯单锤压下5mm，开坯表面良好；
板坯经粒度30的砂轮进行全表面打磨，保证表面无缺陷，供板材热轧机进行轧制；板坯热轧板材加热温度为1130℃，终轧温度在950℃～970℃之间，单道次压下量在3％～3.5％；
轧制后板材进行成品固溶处理，成品固溶制度为1200℃、16min，空冷；
板材成品固溶处理后经碱洗、酸洗处理后平整矫直，水切割定尺，包装入库；板材成品表面良好、无裂纹，室温力学性能检验结果见表3，全部合格，
表3力学性能检验结果
晶粒度：6.0级；6.0级。
实施例2
板材成品规格：4.0mm×1000mm×1000mm
合金经真空感应炉+真空自耗炉冶炼成锭，化学成分见表4，
表4合金化学成分
钢锭经2000t快锻机开坯至70mm×400mm×900mm板坯两块，开坯终锻温度控制在980℃～1020℃之间，开坯单锤压下10mm，开坯表面良好；
板坯经粒度30的砂轮进行全表面打磨，保证表面无缺陷，供板材热轧机进行轧制；板坯热轧板材加热温度为1150℃，终轧温度控制在980℃～1000℃之间，单道次压下量控制在4.5％～5％；
轧制后板材进行成品固溶处理，成品固溶制度为1230℃、16min，空冷；
板材成品固溶处理后经碱洗、酸洗处理后平整矫直，水切割定尺，包装入库；板材成品表面良好、无裂纹，室温力学性能检验结果见表5，全部合格，
表5力学性能检验结果
晶粒度：4.0级；4.0级。
实施例3
板材成品规格：4.0mm×1000mm×1000mm
合金经真空感应炉+真空自耗炉冶炼成锭，化学成分见表6，
表6合金化学成分表
钢锭经2000t快锻机开坯至70mm×400mm×900mm板坯两块，开坯终锻温度控制在970℃～1010℃之间，开坯单锤压下7mm，开坯表面良好；
板坯经粒度30的砂轮进行全表面打磨，保证表面无缺陷，供板材热轧机进行轧制；板坯热轧板材加热温度为1140℃，终轧温度控制在970℃～990℃之间，单道次压下量控制在4％～4.5％；
轧制后板材进行成品固溶处理，成品固溶制度为1220℃、16min，空冷；
板材成品固溶处理后经碱洗、酸洗处理后平整矫直，水切割定尺，包装入库；板材成品表面良好、无裂纹，室温力学性能检验结果见表7，全部合格，
表7力学性能检验结果
晶粒度：4.5级；4.5级。
Claims (4)
1.一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材的制造方法，其特征在于：所述方法的工艺路线：真空感应炉冶炼→真空自耗炉冶炼→2000t快锻机开坯→坯料精整→1400mm热轧机轧制→1200mm热轧机轧制→板材成品固溶→碱洗→酸洗→矫直→定尺切割→包装；
具体工艺措施：
1)冶炼
合金采用双真空冶炼工艺生产，成品化学成分：碳：0.70％～1.00％、铬:30.00％～32.00％、钨:5.00％～6.00％、钼不大于1.00％、铁:0.5％～1.0％、镍：2.0％～3.0％、硅不大于1.00％、锰不大于1.00％、硫不大于0.003％、磷不大于0.005％、镁不大于0.005％、钴基体。
2)2000t快锻开坯
锻造开坯尺寸为70mm×400mm×900mm板坯，锻造开坯过程中要求单锤压下控制在5mm～10mm之间，单火次压下量控制在10％以内，过程中对钢锭进行软包套，保证锻造终锻温度不小于950℃；
3)坯料精整
对板坯进行表面精整处理，采用粒度30的砂轮进行全表面打磨，必要时可采取表面刨光处理，确保板坯表面质量满足后续轧制要求；
4)板材轧制
板坯热轧板材的加热温度控制在1130℃～1150℃，热轧加热过程中保证炉内为还原火气氛，避免板材表面严重氧化，热轧单道次压下量控制在3％～5％，热轧终轧温度控制在950℃以上；
5)板材成品固溶
板材成品固溶温度控制在1200℃～1230℃之间；空冷处理的时间根据4min/mm厚度计算；
6)碱洗
板材成品固溶后进行碱洗，洗掉表面的氧化铁皮类缺陷，碱的配比如下：NaNO3：NaOH＝1：4；碱液温度450℃～500℃之间；
7)酸洗
板材成品经碱洗后，酸洗表面，硫酸H2SO4比例控制在25％～30％之间；二价铁离子Fe2+控制在5g/L～20g/L；
8)矫直
板材成品采取多辊矫直，矫直1道次～3道次，要求矫直后板面平整，平直度达到用户要求；
9)定尺切割
切割方式为水切割。
2.根据权利要求1所述一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材的制造方法，其特征在于：所述热轧机轧制板材的加热温度为1130℃，终轧温度在950℃～970℃之间，单道次压下量在3％～3.5％。
3.根据权利要求1所述一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材的制造方法，其特征在于：所述热轧机轧制板材的加热温度为1150℃，终轧温度控制在980℃～1000℃之间，单道次压下量控制在4.5％～5％。
4.根据权利要求1所述一种耐高温、抗硫腐蚀、抗冲刷耐磨合金板材的制造方法，其特征在于：所述热轧机轧制板材的加热温度为1140℃，终轧温度控制在970℃～990℃之间，单道次压下量控制在4％～4.5％。
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