CN107254615A - 一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金 - Google Patents

一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金 Download PDF

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Abstract

本发明一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金，由以下重量份的原料制成：Al 65.0～70.0份，Mg 35.0～48.0份，Mn 1.0～1.5份，Zn 1.0～2.0份，Si 0.35～0.45份，Cu 2.0～4.5份，Ni≤0.03份，Fe≤0.02份，Be≤0.04份；优点是：通过固溶处理、淬火处理与时效处理，能够得到具有较好的硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金锭；通过光谱仪对合金锭进行化学成分检测，保证浇注螺旋桨铸件的合金的质量；通过热等静压处理，使得螺旋桨铸件得以烧结和致密化；采用应力退火处理，减小螺旋桨铸件的变形和开裂倾向；通过渗氮处理，进一步提高提高螺旋桨铸件表面的耐磨性和耐蚀性；对螺旋桨铸件进行超声波无损探伤仪检测，保证了螺旋桨铸件的质量。

Description

一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金
技术领域
本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金。
背景技术
远洋船舶在航行中，其动力来源于螺旋桨的推力，众所周知螺旋桨是金属构件，金属构件在海洋环境中极易发生腐蚀，海洋环境是一种复杂的腐蚀环境，在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。大多数情况下，对螺旋桨的腐蚀是从局部腐蚀开始的，即从螺旋桨表面开始，在很小区域内发生的腐蚀，然后随着时间的推移，腐蚀逐渐蔓延扩大至整个螺旋桨，这不仅会影响船舶的航行速度，同时会大大增加安全隐患。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金，其特征在于：由以下重量份的原料制成：Al65.0～70.0份，Mg 35.0～48.0份，Mn 1.0～1.5份，Zn 1.0～2.0份，Si 0.35～0.45份，Cu2.0～4.5份，Ni≤0.03份，Fe≤0.02份，Be≤0.04份；
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺，其特征在于：具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1600～1750℃，进行高温精炼；再保持温度1450～1500℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1400～1430℃，出坩埚，浇注成合金锭；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在980～1000℃的条件下进行1.5～3h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为150～170℃，保温2.5～3h；接着在500～700℃的条件下进行3～6h的时效处理；
（3）用光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件。
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺，其特征在于：具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1600～1750℃，进行高温精炼；再保持温度1450～1500℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1400～1430℃，出坩埚，浇注成合金锭；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在980～1000℃的条件下进行1.5～3h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为150～170℃，保温2.5～3h；接着在500～700℃的条件下进行3～6h的时效处理；
（3）用光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；
（4）将步骤（3）检测合格的合金锭在1050℃保温1～2h后进行淬火；然后进行第一次冷轧和退火，在第一次冷轧变形量达50～60％后，在730～800℃下保温2～3小时；接着再进行第二次冷轧和退火，在冷轧变形量再达到50～60％后，在530～600℃下 保温2～3小时；最后进行第三次冷轧和退火：在冷轧变形量再达到50～60％后，在330～400℃下保温5～8小时，从而得到获得具有一定机械性能、形状和尺寸的螺旋桨铸件；
（5）将得到的螺旋桨铸件放入热等静压机内，控制温度1000～1200℃，压力100～200Mpa，保持30～50min；接着取出放入热处理炉内，控制温度1150～1200℃、保温10～30h，然后用纯氩气进行高压气吹冷却至室温；
（6）将步骤（5）热处理后得到的螺旋桨铸件装入退火炉内，控制退火炉内的温度以80～120℃/h的速度升至400～550℃，保温2～3h，随后停止加热，关闭炉门逐渐炉冷至300℃，最后出炉空冷至室温；
（7）利用金属机械加工设备，对步骤（6）得到的螺旋桨铸件外形、尺寸等进一步精确加工；
（8）将步骤（7）精确加工后的螺旋桨铸件以及适量的NH4Cl放入在渗氮炉内以90～100℃/h的升温速度加热至500～570℃，保温2.5～3h；接着将氨气以5～30cm3/s流量通入到渗氮炉内，保持渗氮炉内温度为500～570℃，持续0.9～1.1h；随后以90～100℃/h的升温速度加热到1100～1130℃，保温4～5h；最后停止加热，通入氩气并随炉冷却到940～960℃，然后减少氩气流量，冷却至270～300℃，再在空气中冷却；
（9）检验步骤（8）得到的螺旋桨铸件质量，包括螺旋桨铸件的表面有无明显结疤、裂纹和渣沟、螺旋桨铸件补缩端面平滑有无明显缩孔，以及内部无明显缩孔、疏松等缺陷，对不合格的重新加工，然后用超声波无损探伤仪检测螺旋桨铸件内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库。
进一步的，所述一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺的步骤（1）中熔盐的组成成分以及各成分所占的重量份数分别为：NaCl 45～50份、KCl 35～40份、BaCl2 5～10份。
进一步的，所述一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺的步骤（3）中的光谱仪为能量型X射线荧光光谱仪。
进一步的，所述一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺的步骤（1）中熔盐的组成成分以及各成分所占的重量份数分别为：NaCl 45～50份、KCl 35～40份、BaCl2 5～10份。
进一步的，所述一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺的步骤（3）中的光谱仪为能量型X射线荧光光。
本发明的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金，首先通过真空炉坩埚进行高温精炼和低温精炼，然后熔炼浇注成合金锭。真空炉坩埚有加热速度快、生产效率高、节省材料的特点。并且，真空炉坩埚的工作环境优越、提高工人劳动环境和公司形象、无污染、低耗能，工人不会再受炎炎烈日下煤炉的烘烤与烟熏，大大节省人力物力。
随后将合金锭依次通过固溶处理、淬火处理与时效处理，能够得到在各大洋表面年平均温度15～20℃的情况下，具有较好的硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金锭。
接着通过光谱仪对合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件，从而保证浇注螺旋桨铸件的合金的质量。并随后接着通过淬火以及三次冷轧和退火处理，获得具有一定机械性能、形状和尺寸的螺旋桨铸件。
然后将螺旋桨铸件放入热等静压机内，进行热等静压处理，使得螺旋桨铸件得以烧结和致密化,通过热等静压处理后，螺旋桨铸件可以达到100%致密化，提高螺旋桨铸件的整体力学性能；之后进行去应力退火处理，在不改变组织状态的条件下，对铸件进行较低温度的加热，以去除（全部或部分的）内应力，减小螺旋桨铸件的变形和开裂倾向。
接着再对螺旋桨铸件外形、尺寸等进一步精确加工，之后进行渗氮处理，从而进一步提高提高螺旋桨铸件表面的耐磨性和耐蚀性。
最后，对螺旋桨轴铸件的表面有无明显结疤、裂纹和渣沟、螺旋桨铸件补缩端面平滑有无明显缩孔，以及内部无明显缩孔、疏松等缺陷，对不合格的重新加工，然后用超声波无损探伤仪检测螺旋桨铸件内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库，如此得到的螺旋桨铸件具有较好的耐海水腐蚀性。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：真空炉坩埚有加热速度快、生产效率高、节省材料的特点，并且，真空炉坩埚的工作环境优越、提高工人劳动环境和公司形象、无污染、低耗能，工人不会再受炎炎烈日下煤炉的烘烤与烟熏，大大节省人力物力；通过固溶处理、淬火处理与时效处理，能够得到在各大洋表面年平均温度15～20℃的情况下，具有较好的硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金锭；通过光谱仪对合金锭进行化学成分检测，确保和成分含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内，从而保证浇注螺旋桨铸件的合金的质量；通过热等静压处理，使得螺旋桨铸件得以烧结和致密化，螺旋桨铸件可以达到100%致密化，提高螺旋桨铸件的整体力学性能；采用应力退火处理，在不改变组织状态的条件下，对铸件进行较低温度的加热，以去除（全部或部分的）内应力，减小螺旋桨铸件的变形和开裂倾向；通过渗氮处理，进一步提高提高螺旋桨铸件表面的耐磨性和耐蚀性；对螺旋桨铸件的表面有无明显结疤、裂纹和渣沟、螺旋桨铸件补缩端面平滑有无明显缩孔，以及内部无明显缩孔、疏松等缺陷进行检验，对不合格的重新加工，并用超声波无损探伤仪检测螺旋桨铸件内部是否有裂痕，保证了螺旋桨铸件的质量，具有良好的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金，由以下重量份的原料制成：Al 65.0份，Mg 48.0份，Mn 1.0份，Zn 2.0份，Si 0.35份，Cu 4.5份，Ni 0.03份，Fe 0.02份，Be 0.03份；
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺，具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1600℃，进行高温精炼；再保持温度1500℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1400℃，出坩埚，浇注成合金锭；
其中，熔盐的组成成分以及各成分的重量份数分别为：NaCl 45份、KCl 40份、BaCl2 5份；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在980℃的条件下进行3h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为150℃，保温3h；接着在500℃的条件下进行6h的时效处理；
（3）用能量型X射线荧光光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件。
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺，具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1600℃，进行高温精炼；再保持温度1500℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1400℃，出坩埚，浇注成合金锭；
其中，熔盐的组成成分以及各成分的重量份数分别为：NaCl 45份、KCl 40份、BaCl2 5份；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在980℃的条件下进行3h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为150℃，保温3h；接着在500℃的条件下进行6h的时效处理；
（3）用能量型X射线荧光光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；
（4）将步骤（3）检测合格的合金锭在1050℃保温1h后进行淬火；然后进行第一次冷轧和退火，在第一次冷轧变形量达60％后，在730℃下保温3小时；接着再进行第二次冷轧和退火，在冷轧变形量再达到50％后，在600℃下 保温2小时；最后进行第三次冷轧和退火：在冷轧变形量再达到60％后，在330℃下保温8小时，从而得到获得具有一定机械性能、形状和尺寸的螺旋桨铸件；
（5）将得到的螺旋桨铸件放入热等静压机内，控制温度1000℃，压力200Mpa，保持30min；接着取出放入热处理炉内，控制温度1200℃、保温10h，然后用纯氩气进行高压气吹冷却至室温；
（6）将步骤（5）热处理后得到的螺旋桨铸件装入退火炉内，控制退火炉内的温度以80℃/h的速度升至550℃，保温2h，随后停止加热，关闭炉门逐渐炉冷至300℃，最后出炉空冷至室温；
（7）利用金属机械加工设备，对步骤（6）得到的螺旋桨铸件外形、尺寸等进一步精确加工；
（8）将步骤（7）精确加工后的螺旋桨铸件以及适量的NH4Cl放入在渗氮炉内以90℃/h的升温速度加热至570℃，保温2.5h；接着将氨气以30cm3/s流量通入到渗氮炉内，保持渗氮炉内温度为500℃，持续1.1h；随后以90℃/h的升温速度加热到1130℃，保温4h；最后停止加热，通入氩气并随炉冷却到960℃，然后减少氩气流量，冷却至270℃，再在空气中冷却；
（9）检验步骤（8）得到的螺旋桨铸件质量，包括螺旋桨铸件的表面有无明显结疤、裂纹和渣沟、螺旋桨铸件补缩端面平滑有无明显缩孔，以及内部无明显缩孔、疏松等缺陷，对不合格的重新加工，然后用超声波无损探伤仪检测螺旋桨铸件内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库。
实施例2
一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金，由以下重量份的原料制成：Al 70.0份，Mg 35.0份，Mn 1.5份，Zn 1.0份，Si 0.45份，Cu 2.0份，Ni 0.02份，Fe 0.02份，Be 0.04份；
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺，具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1750℃，进行高温精炼；再保持温度1450℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1430℃，出坩埚，浇注成合金锭；
其中，熔盐的组成成分以及各成分的重量份数分别为：NaCl 50份、KCl 35份、BaCl2 10份；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在1000℃的条件下进行1.5h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为170℃，保温2.5h；接着在700℃的条件下进行3h的时效处理；
（3）用能量型X射线荧光光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺，具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1750℃，进行高温精炼；再保持温度1450℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1430℃，出坩埚，浇注成合金锭；
其中，熔盐的组成成分以及各成分的重量份数分别为：NaCl 50份、KCl 35份、BaCl2 10份；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在1000℃的条件下进行1.5h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为170℃，保温2.5h；接着在700℃的条件下进行3h的时效处理；
（3）用能量型X射线荧光光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件。
（4）将步骤（3）检测合格的合金锭在1050℃保温2h后进行淬火；然后进行第一次冷轧和退火，在第一次冷轧变形量达50％后，在800℃下保温2小时；接着再进行第二次冷轧和退火，在冷轧变形量再达到60％后，在530℃下 保温3小时；最后进行第三次冷轧和退火：在冷轧变形量再达到50％后，在400℃下保温5小时，从而得到获得具有一定机械性能、形状和尺寸的螺旋桨铸件；
（5）将得到的螺旋桨铸件放入热等静压机内，控制温度1200℃，压力100Mpa，保持50min；接着取出放入热处理炉内，控制温度1150℃、保温30h，然后用纯氩气进行高压气吹冷却至室温；
（6）将步骤（5）热处理后得到的螺旋桨铸件装入退火炉内，控制退火炉内的温度以120℃/h的速度升至400℃，保温3h，随后停止加热，关闭炉门逐渐炉冷至300℃，最后出炉空冷至室温；
（7）利用金属机械加工设备，对步骤（6）得到的螺旋桨铸件外形、尺寸等进一步精确加工；
（8）将步骤（7）精确加工后的螺旋桨铸件以及适量的NH4Cl放入在渗氮炉内以100℃/h的升温速度加热至500℃，保温3h；接着将氨气以5cm3/s流量通入到渗氮炉内，保持渗氮炉内温度为570℃，持续0.9h；随后以100℃/h的升温速度加热到1100℃，保温5h；最后停止加热，通入氩气并随炉冷却到940℃，然后减少氩气流量，冷却至300℃，再在空气中冷却；
（9）检验步骤（8）得到的螺旋桨铸件质量，包括螺旋桨铸件的表面有无明显结疤、裂纹和渣沟、螺旋桨铸件补缩端面平滑有无明显缩孔，以及内部无明显缩孔、疏松等缺陷，对不合格的重新加工，然后用超声波无损探伤仪检测螺旋桨铸件内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库。
实施例3
一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金，由以下重量份的原料制成：Al 68.0份，Mg 40.0份，Mn 1.3份，Zn 1.5份，Si 0.40份，Cu 3.5份，Ni 0.02份，Fe 0.01份，Be 0.03份；
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺，具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1680℃，进行高温精炼；再保持温度1470℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1415℃，出坩埚，浇注成合金锭；
其中，熔盐的组成成分以及各成分的重量份数分别为：NaCl 47份、KCl 38份、BaCl2 8份；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在990℃的条件下进行2.4h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为165℃，保温2.7h；接着在600℃的条件下进行4h的时效处理；
（3）用能量型X射线荧光光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件。
所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺，具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1680℃，进行高温精炼；再保持温度1470℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1415℃，出坩埚，浇注成合金锭；
其中，熔盐的组成成分以及各成分的重量份数分别为：NaCl 47份、KCl 38份、BaCl2 8份；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在990℃的条件下进行2.4h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为165℃，保温2.7h；接着在600℃的条件下进行4h的时效处理；
（3）用能量型X射线荧光光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；
（4）将步骤（3）检测合格的合金锭在1050℃保温1.5h后进行淬火；然后进行第一次冷轧和退火，在第一次冷轧变形量达55％后，在780℃下保温2.5小时；接着再进行第二次冷轧和退火，在冷轧变形量再达到55％后，在575℃下 保温2.5小时；最后进行第三次冷轧和退火：在冷轧变形量再达到55％后，在350℃下保温6小时，从而得到获得具有一定机械性能、形状和尺寸的螺旋桨铸件；
（5）将得到的螺旋桨铸件放入热等静压机内，控制温度1100℃，压力150Mpa，保持40min；接着取出放入热处理炉内，控制温度1170℃、保温20h，然后用纯氩气进行高压气吹冷却至室温；
（6）将步骤（5）热处理后得到的螺旋桨铸件装入退火炉内，控制退火炉内的温度以100℃/h的速度升至500℃，保温2.5h，随后停止加热，关闭炉门逐渐炉冷至300℃，最后出炉空冷至室温；
（7）利用金属机械加工设备，对步骤（6）得到的螺旋桨铸件外形、尺寸等进一步精确加工；
（8）将步骤（7）精确加工后的螺旋桨铸件以及适量的NH4Cl放入在渗氮炉内以95℃/h的升温速度加热至545℃，保温2.7h；接着将氨气以18cm3/s流量通入到渗氮炉内，保持渗氮炉内温度为550℃，持续1.0h；随后以95℃/h的升温速度加热到1120℃，保温4.5h；最后停止加热，通入氩气并随炉冷却到950℃，然后减少氩气流量，冷却至285℃，再在空气中冷却；
（9）检验步骤（8）得到的螺旋桨铸件质量，包括螺旋桨铸件的表面有无明显结疤、裂纹和渣沟、螺旋桨铸件补缩端面平滑有无明显缩孔，以及内部无明显缩孔、疏松等缺陷，对不合格的重新加工，然后用超声波无损探伤仪检测螺旋桨铸件内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库。

Claims (7)

1.一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金，其特征在于：由以下重量份的原料制成：Al65.0～70.0份，Mg 35.0～48.0份，Mn 1.0～1.5份，Zn 1.0～2.0份，Si 0.35～0.45份，Cu2.0～4.5份，Ni≤0.03份，Fe≤0.02份，Be≤0.04份。
2.根据权利要求1所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺，其特征在于：具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1600～1750℃，进行高温精炼；再保持温度1450～1500℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1400～1430℃，出坩埚，浇注成合金锭；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在980～1000℃的条件下进行1.5～3h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为150～170℃，保温2.5～3h；接着在500～700℃的条件下进行3～6h的时效处理；
（3）用光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件。
3.根据权利要求1所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺，其特征在于：具体步骤为：
（1）将部分Al置于真空炉坩埚底部，然后向真空炉坩埚内添加Mg、Mn、Zn、Si、Cu、Ni、Fe、Be，最后将剩余的Al置于顶部；接着将真空炉坩埚抽内真空度1Mpa，升温至1600～1750℃，进行高温精炼；再保持温度1450～1500℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1400～1430℃，出坩埚，浇注成合金锭；
（2）将步骤（1）得到的合金锭在980～1000℃的条件下进行1.5～3h的固溶处理；随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为150～170℃，保温2.5～3h；接着在500～700℃的条件下进行3～6h的时效处理；
（3）用光谱仪对经过步骤（2）处理后得到的合金锭进行化学成分检测，得到Al等各元素的成分含量，含量数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；
（4）将步骤（3）检测合格的合金锭在1050℃保温1～2h后进行淬火；然后进行第一次冷轧和退火，在第一次冷轧变形量达50～60％后，在730～800℃下保温2～3小时；接着再进行第二次冷轧和退火，在冷轧变形量再达到50～60％后，在530～600℃下保温2～3小时；最后进行第三次冷轧和退火：在冷轧变形量再达到50～60％后，在330～400℃下保温5～8小时，从而得到获得具有一定机械性能、形状和尺寸的螺旋桨铸件；
（5）将得到的螺旋桨铸件放入热等静压机内，控制温度1000～1200℃，压力100～200Mpa，保持30～50min；接着取出放入热处理炉内，控制温度1150～1200℃、保温10～30h，然后用纯氩气进行高压气吹冷却至室温；
（6）将步骤（5）热处理后得到的螺旋桨铸件装入退火炉内，控制退火炉内的温度以80～120℃/h的速度升至400～550℃，保温2～3h，随后停止加热，关闭炉门逐渐炉冷至300℃，最后出炉空冷至室温；
（7）利用金属机械加工设备，对步骤（6）得到的螺旋桨铸件外形、尺寸等进一步精确加工；
（8）将步骤（7）精确加工后的螺旋桨铸件以及适量的NH4Cl放入在渗氮炉内以90～100℃/h的升温速度加热至500～570℃，保温2.5～3h；接着将氨气以5～30cm3/s流量通入到渗氮炉内，保持渗氮炉内温度为500～570℃，持续0.9～1.1h；随后以90～100℃/h的升温速度加热到1100～1130℃，保温4～5h；最后停止加热，通入氩气并随炉冷却到940～960℃，然后减少氩气流量，冷却至270～300℃，再在空气中冷却；
（9）检验步骤（8）得到的螺旋桨铸件质量，包括螺旋桨铸件的表面有无明显结疤、裂纹和渣沟、螺旋桨铸件补缩端面平滑有无明显缩孔，以及内部无明显缩孔、疏松等缺陷，对不合格的重新加工，然后用超声波无损探伤仪检测螺旋桨铸件内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库。
4.根据权利要求2所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中熔盐的组成成分以及各成分所占的重量份数分别为：NaCl 45～50份、KCl 35～40份、BaCl2 5～10份。
5.根据权利要求2所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金的生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中的光谱仪为能量型X射线荧光光谱仪。
6.根据权利要求3所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中熔盐的组成成分以及各成分所占的重量份数分别为：NaCl 45～50份、KCl 35～40份、BaCl2 5～10份。
7.根据权利要求3所述的一种用于铸造远洋船舶螺旋桨的合金来铸造远洋船舶螺旋桨的生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中的光谱仪为能量型X射线荧光光谱仪。
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