CN108220954A - 一种用于制备叶片的纳米强化材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制备叶片的纳米强化材料，包含如下组分：工业纯酒精、虫胶清漆和1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末；一种用于制备叶片的纳米强化材料的制备方法如下：S1、用浓度为95％以上工业酒精对虫胶清漆进行融化；S2、向融化的虫胶清漆倒入工业纯酒精，使用搅拌棒搅拌，将虫胶清漆和工业纯酒精融化调匀；S3、将1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末倒入烘干箱中，烘干待用。本发明所述的叶片是指高炉煤气余压透平发电装置叶片，本发明中的材料用激光强化方法，强化到叶片表面，使叶片更加耐磨，纳米强化主要是提高表面耐磨性及抗腐蚀性，耐磨程度比不做纳米强化的叶片耐磨性提高2‑3倍，抗腐蚀性提高1‑2倍，提高叶片使用寿命，为客户节约大量成本。

Description

一种用于制备叶片的纳米强化材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高炉煤气余压透平发电装置叶片表面强化用纳米材料技术领域，具体为一种用于制备叶片的纳米强化材料及其制备方法。
背景技术
高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体，它的大致成分为二氧化碳6-12％、一氧化碳28-33％、氢气1-4％、氮气55-60％、烃类0.2-0.5％及少量的二氧化硫。它的含尘浓度10-50克/立方米，产尘量平均为50kg/t-75kg/t。粉尘粒径在500μm以下，主要是铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化硅、氧化镁和焦炭粉末。这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果加入焦炉煤气，就叫做混和煤气，这样就提高了热值。
高炉煤气余压透平发电装置叶片在高压以及具有腐蚀气体的环境中工作，目前使用的高炉煤气余压透平发电装置叶片的表面耐磨性和抗腐蚀性较差，经常需要更换，增加了企业负担。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于制备叶片的纳米强化材料，解决了上述背景技术提到的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于制备叶片的纳米强化材料，包含如下组分：工业纯酒精、虫胶清漆和1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末。
一种用于制备叶片的纳米强化材料的制备及其使用方法如下：
S1、用浓度为95％以上工业酒精对虫胶清漆进行融化；
S2、向融化的虫胶清漆倒入工业纯酒精，使用搅拌棒搅拌，将虫胶清漆和工业纯酒精融化调匀；
S3、将1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末倒入烘干箱中，烘干待用；
S4、将调匀后的虫胶清漆和工业纯酒精以及烘干后的1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末一起倒入搅拌罐内，混合均匀；
S5、将混合均匀后的虫胶清漆和工业纯酒精以及1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末混合物加入喷枪中，再使用喷枪将混合后的材料均匀喷涂在叶片表面；
S6、用激光器选择编程好的路径，熔敷叶片；
S7、待程序结束后卸下叶片打好包装，存入成品库。
优选的，所述1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末包含如下元素配比组分：碳：C：(0.1％-0.16％)、硅(Si：≤0.4％)、锰(Mn：≤1％)、铬(Cr：10.6％-12.5％、磷(P：≤0.02％)、镍(Ni：1.6％-2.4％)、硫(S：0.02％-0.03％)、钨(W：1.5％-2.0％)、钼(Mo：0.4％-0.55％)、钒(V：0.2％-0.35％)、硼(B：0.001％-0.003％)、钛(Ti：0.4％-0.8％)、其它元素为Fe。
优选的，在步骤S3中，烘干箱的温度控制在120℃。
优选的，在步骤S4中，搅拌罐的搅拌速率为150-200r/min。
优选的，在步骤S5中，用喷枪将混合后的材料均匀喷涂在叶片表面厚度为0.25-0.35mm。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于制备叶片的纳米强化材料，具备以下有益效果：
本发明所述的叶片是指高炉煤气余压透平发电装置叶片，本发明中的材料用激光强化方法，强化到叶片表面，使叶片更加耐磨，纳米强化主要是提高表面耐磨性及抗腐蚀性，耐磨程度比不做纳米强化的叶片耐磨性提高2-3倍，抗腐蚀性1-2倍，提高叶片使用寿命，为客户节约大量成本。
具体实施方式
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供一种技术方案：一种用于制备叶片的纳米强化材料，包含如下组分：工业纯酒精、虫胶清漆和1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末，1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末包含如下元素配比组分：碳：C：(0.1％-0.16％)、硅(Si：≤0.4％)、锰(Mn：≤1％)、铬(Cr：10.6％-12.5％、磷(P：≤0.02％)、镍(Ni：1.6％-2.4％)、硫(S：0.02％-0.03％)、钨(W：1.5％-2.0％)、钼(Mo：0.4％-0.55％)、钒(V：0.2％-0.35％)、硼(B：0.001％-0.003％)、钛(Ti：0.4％-0.8％)、其它元素为Fe，虫胶清漆是一种挥发性涂料，使用方便，干燥迅速，漆膜坚硬、光亮且附着力好，虫胶清漆在工业纯酒精中融化更快，1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末具有良好的韧性和抗氧化性能，在淡水和湿空气中有较好的耐蚀性。
一种用于制备叶片的纳米强化材料的制备方法如下：
S1、用浓度为95％以上工业酒精对虫胶清漆进行融化；
S2、向融化的虫胶清漆倒入工业纯酒精，使用搅拌棒搅拌，将虫胶清漆和工业纯酒精融化调匀；
S3、将1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末倒入烘干箱中，烘干待用，烘干箱的温度控制在120℃；
S4、将调匀后的虫胶清漆和工业纯酒精以及烘干后的1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末一起倒入搅拌罐内，混合均匀，搅拌罐的搅拌速率为150-200r/min；
S5、将混合均匀后的虫胶清漆和工业纯酒精以及1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末混合物加入喷枪中，再使用喷枪将混合后的材料均匀喷涂在叶片表面，厚度为0.25-0.35mm；
S6、用激光器选择编程好的路径，熔敷叶片；
S7、待程序结束后卸下叶片打好包装，存入成品库。
本发明所述的叶片是指高炉煤气余压透平发电装置叶片，使用工业纯酒精融化虫胶清漆，并与1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末混合均匀，再使用激光强化方法，强化到叶片表面，使叶片更加耐磨，抗腐蚀力更好。
综上可得，本用于制备叶片的纳米强化材料有效的解决了高炉煤气余压透平发电装置叶片耐磨性和抗腐蚀性较差的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于制备叶片的纳米强化材料，其特征在于：包含如下组分：工业纯酒精、虫胶清漆和1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末；
一种用于制备叶片的纳米强化材料的制备方法如下：
S1、用浓度为95％以上工业酒精对虫胶清漆进行融化；
S2、向融化的虫胶清漆倒入工业纯酒精，使用搅拌棒搅拌，将虫胶清漆和工业纯酒精融化调匀；
S3、将1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末倒入烘干箱中，烘干待用；
S4、将调匀后的虫胶清漆和工业纯酒精以及烘干后的1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末一起倒入搅拌罐内，混合均匀；
S5、将混合均匀后的虫胶清漆和工业纯酒精以及1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末混合物加入喷枪中，再使用喷枪将混合后的材料均匀喷涂在叶片表面；
S6、用激光器选择编程好的路径，熔敷叶片；
S7、待程序结束后卸下叶片打好包装，存入成品库。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备叶片的纳米强化材料，其特征在于：所述1Cr11Ni2W2MoV纳米级金属粉末包含如下元素配比组分：碳：C：(0.1％-0.16％)、硅(Si：≤0.4％)、锰(Mn：≤1％)、铬(Cr：10.6％-12.5％、磷(P：≤0.02％)、镍(Ni：1.6％-2.4％)、硫(S：0.02％-0.03％)、钨(W：1.5％-2.0％)、钼(Mo：0.4％-0.55％)、钒(V：0.2％-0.35％)、硼(B：0.001％-0.003％)、钛(Ti：0.4％-0.8％)、其它元素为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备叶片的纳米强化材料，其特征在于：在步骤S3中，烘干箱的温度控制在120℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备叶片的纳米强化材料，其特征在于：在步骤S4中，搅拌罐的搅拌速率为150-200r/min。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备叶片的纳米强化材料，其特征在于：在步骤S5中，用喷枪将混合后的材料均匀喷涂在叶片表面厚度为0.25-0.35mm。
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