CN109097661A - 不锈钢微量成分均质化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料加工技术领域，尤其涉及一种不锈钢微量成分均质化的方法。它解决了现有技术设计不合理等问题。本不锈钢微量成分均质化的方法包括如下步骤：A、将不锈钢金属材料和微量元素加入至真空感应熔炼炉之中；B、经真空感应熔炼；C、将非晶态薄带材料放入气流磨之中；D、在等静压压机上施加每平方厘米2吨以上的压力，将合金粉末压制成为块体；E、将块体放到真空炉里在熔融状态烧结而成不锈钢合金。本发明的优点在于：提高了均质化质量。

Description

不锈钢微量成分均质化的方法
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，尤其涉及一种不锈钢微量成分均质化的方法。
背景技术
不锈钢合金包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体--铁素体双相不锈钢具有优异的耐腐蚀和强度高等特点，通过在不锈钢合金之中添加微量材料能够提高其性能。例如：在著名的18Cr-8Ni钢奥氏体铬镍不锈钢加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性性能。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀；以铁素体组织为主的不锈钢，含铬量在11％～30％，具有体心立方晶体结构。添加有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，可提高导热系数，膨胀系数、抗氧化性、抗应力腐蚀等性能；奥氏体--铁素体双相不锈钢，一般情况下Cr含量在18％～28％，Ni含量在3％～10％，通过添加Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等材料，改善耐晶间腐蚀性能和焊接性能等性能。
添加微量材料可改变不锈钢合金的某些性能，这些材料一般添加量都在1％(按重量百分计)以下，例如：添加0.5％的Mo可以改善合金材料的硬度，便于磨加工，使其表面光滑以适应某些特殊场合的特殊技术要求。在熔炼和冷却后形成不锈钢合金时会出现微量材料不均匀分布的状态，这样影响了合金材料的一致性和合金材料的性能。在工业生产过程中为了让合金材料之中的微量材料趋于均匀分布，会对不锈钢合金锭进行热轧或者冷轧处理。
但是，后续的处理其导致成本大幅增加，工艺设计不合理。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种成本低且能够进一步提高均质化质量的不锈钢微量成分均质化的方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
本不锈钢微量成分均质化的方法包括如下步骤：
A、将不锈钢金属材料和微量元素加入至真空感应熔炼炉之中；
B、经真空感应熔炼，金属材料和微量元素在真空感应熔炼炉之中形成液相合金材料，液相合金材料形成5分钟后通过导槽进入喷带机之中喷带，喷带机将液相合金材料喷成10-50微米厚的非晶态薄带，所述的导槽包括倾斜设置的斜板，斜板通过支撑结构定位，在斜板的上端和下端分别设有导辊，以及环绕在两根导辊上的倾斜导带，任意一根导辊与转动驱动装置连接，在斜板的下端设有与斜板垂直连接的通孔，在通孔内设有网板和设置在网板下方的风箱，在风箱内设有换热装置，在风箱上连接有从倾斜导带两侧向上延长的抽风管，抽风管与风箱连通且抽风管将导槽中的液相合金材料进行预先风冷，所述的风箱与抽风终端连接，在倾斜导带的外表面上设有若干沿着倾斜导带周向设置的环形槽，在斜板的上端和真空感应熔炼炉之间设有倾斜出料槽，倾斜出料槽内设有若干沿着倾斜出料槽宽度方向间隔设置且与倾斜出料槽垂直连接的搅拌叶轮，相邻的两个搅拌叶轮之间设有拱形导流板；
采用倾斜导带和环形槽的设计，其可以提高流速以及确保导料的稳定性，避免了溢流等等现象。
设计的风箱、抽风管协同换热装置，其可以将散发的热量进行收集并进行热交换应用，环保且节能。
设计的倾斜出料槽协同搅拌叶轮和拱形导流板，其可以进一步对材料进行混合搅拌，确保均匀性。
喷成非晶态发目的是便于将合金材料粉碎成为所需的平均粒径的粉料。
C、将非晶态薄带材料放入气流磨之中，研磨成平均粒径1微米的合金粉料；
D、在等静压压机上施加每平方厘米2吨以上的压力，将合金粉末压制成为块体。
E、将块体放到真空炉里在熔融状态烧结而成不锈钢合金。
整个工艺的设计，其不仅可以大幅缩短工艺周期，而且还可以大幅降低制造成本，同时，最关键的是可以提高均质化的质量，更加符合当前社会技术的发展趋势。
在上述的不锈钢微量成分均质化的方法中，在上述的B步骤中，所述的换热装置包括至少一根螺旋换热盘管，所述的螺旋换热盘管与干净水储存装置连接。
该结构可以将干净水进行加热，从而可以应用于车间员工的冬季使用，或者车间的供暖使用。
在上述的不锈钢微量成分均质化的方法中，在上述的B步骤中，所述的抽风管包括与风箱连通的竖直段，在竖直段的上端连接有水平段，在水平段上设有若干间隔分布的抽风小孔。
该结构的设计，其可以进行将冷却过程中的热量收集。
在上述的不锈钢微量成分均质化的方法中，在上述的B步骤中，所述的支撑结构包括若干支撑腿，以及与所述的支撑腿连接的加强支架。加强支架呈十字形。
在上述的不锈钢微量成分均质化的方法中，在上述的B步骤中，所述的转动驱动装置包括伺服电机，所述的伺服电机通过带传动与所述的导辊连接。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、整个工艺的设计，其不仅可以大幅缩短工艺周期，而且还可以大幅降低制造成本，同时，这样制成的不锈钢合金之中微量材料的分布均匀，提高不锈钢合金材料的均质化，有利于提高材料发才能和一致性，更加符合当前社会技术的发展趋势。
2、采用倾斜导带和环形槽的设计，其可以提高流速以及确保导料的稳定性，避免了溢流等等现象。
设计的风箱、抽风管协同换热装置，其可以将散发的热量进行收集并进行热交换应用，环保且节能。
设计的倾斜出料槽协同搅拌叶轮和拱形导流板，其可以进一步对材料进行混合搅拌，确保均匀性。
3、工艺简单且实用性更强。
附图说明
图1是本发明提供的流程框图。
图2是本发明提供的导槽结构示意图。
图3是本发明提供的倾斜导带结构示意图。
图4是本发明提供的抽风管结构示意图。
图5是本发明提供的风箱结构示意图。
图6是本发明提供的倾斜出料槽结构示意图。
图中，真空感应熔炼炉1、导槽2、拱形导流板20、斜板21、导辊22、倾斜导带23、环形槽231、网板24、风箱25、换热装置26、抽风管27、竖直段271、水平段272、抽风小孔273、倾斜出料槽28、搅拌叶轮29、喷带机3、气流磨4、等静压压机5、真空炉6。
具体实施方式
以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-6所示，
本不锈钢微量成分均质化的方法包括如下步骤：
A、将不锈钢金属材料和微量元素加入至真空感应熔炼炉1之中；
不锈钢金属材料和微量元素见背景技术部分。
B、经真空感应熔炼，金属材料和微量元素在真空感应熔炼炉1之中形成液相合金材料，液相合金材料形成5分钟后通过导槽2进入喷带机3之中喷带，喷带机3将液相合金材料喷成10-50微米厚的非晶态薄带，所述的导槽2包括倾斜设置的斜板21，斜板21通过支撑结构定位，在斜板21的上端和下端分别设有导辊22，以及环绕在两根导辊22上的倾斜导带23，任意一根导辊22与转动驱动装置连接，在斜板21的下端设有与斜板21垂直连接的通孔，在通孔内设有网板24和设置在网板24下方的风箱25，在风箱25内设有换热装置26，在风箱25上连接有从倾斜导带23两侧向上延长的抽风管27，抽风管27与风箱25连通且抽风管27将导槽2中的液相合金材料进行预先风冷，所述的风箱25与抽风终端连接，在倾斜导带23的外表面上设有若干沿着倾斜导带23周向设置的环形槽231，在斜板21的上端和真空感应熔炼炉1之间设有倾斜出料槽28，倾斜出料槽28内设有若干沿着倾斜出料槽28宽度方向间隔设置且与倾斜出料槽28垂直连接的搅拌叶轮29，相邻的两个搅拌叶轮29之间设有拱形导流板20；
采用倾斜导带和环形槽的设计，其可以提高流速以及确保导料的稳定性，避免了溢流等等现象。
设计的风箱、抽风管协同换热装置，其可以将散发的热量进行收集并进行热交换应用，环保且节能。
设计的倾斜出料槽协同搅拌叶轮和拱形导流板，其可以进一步对材料进行混合搅拌，确保均匀性。
喷成非晶态发目的是便于将合金材料粉碎成为所需的平均粒径的粉料；
C、将非晶态薄带材料放入气流磨4之中，研磨成平均粒径1微米的合金粉料；
D、在等静压压机5上施加每平方厘米2吨以上的压力，将合金粉末压制成为块体。
E、将块体放到真空炉6里在熔融状态烧结而成不锈钢合金。
在上述的B步骤中，所述的换热装置26包括至少一根螺旋换热盘管，所述的螺旋换热盘管与干净水储存装置连接。
在上述的B步骤中，所述的抽风管27包括与风箱25连通的竖直段271，在竖直段271的上端连接有水平段272，在水平段272上设有若干间隔分布的抽风小孔273。
在上述的B步骤中，所述的支撑结构包括若干支撑腿，以及与所述的支撑腿连接的加强支架。
在上述的B步骤中，所述的转动驱动装置包括伺服电机，所述的伺服电机通过带传动与所述的导辊22连接。
还有，在倾斜出料槽28的下端设有与倾斜出料槽28的槽底之间形成间隙的辊筒，在辊筒的轴向设有若干条形凹槽。
抽风终端包括抽风管路和与抽风管路连接的抽风风机。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.不锈钢微量成分均质化的方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：
A、将不锈钢金属材料和微量元素加入至真空感应熔炼炉(1)之中；
B、经真空感应熔炼，金属材料和微量元素在真空感应熔炼炉(1)之中形成液相合金材料，液相合金材料形成5分钟后通过导槽(2)进入喷带机(3)之中喷带，喷带机(3)将液相合金材料喷成10-50微米厚的非晶态薄带，所述的导槽(2)包括倾斜设置的斜板(21)，斜板(21)通过支撑结构定位，在斜板(21)的上端和下端分别设有导辊(22)，以及环绕在两根导辊(22)上的倾斜导带(23)，任意一根导辊(22)与转动驱动装置连接，在斜板(21)的下端设有与斜板(21)垂直连接的通孔，在通孔内设有网板(24)和设置在网板(24)下方的风箱(25)，在风箱(25)内设有换热装置(26)，在风箱(25)上连接有从倾斜导带(23)两侧向上延长的抽风管(27)，抽风管(27)与风箱(25)连通，所述的风箱(25)与抽风终端连接，在倾斜导带(23)的外表面上设有若干沿着倾斜导带(23)周向设置的环形槽(231)，在斜板(21)的上端和真空感应熔炼炉(1)之间设有倾斜出料槽(28)，倾斜出料槽(28)内设有若干沿着倾斜出料槽(28)宽度方向间隔设置且与倾斜出料槽(28)垂直连接的搅拌叶轮(29)，相邻的两个搅拌叶轮(29)之间设有拱形导流板(20)；
C、将非晶态薄带材料放入气流磨(4)之中，研磨成平均粒径1微米的合金粉料；
D、在等静压压机(5)上施加每平方厘米2吨以上的压力，将合金粉末压制成为块体；
E、将块体放到真空炉(6)里在熔融状态烧结而成不锈钢合金。
2.根据权利要求1所述的不锈钢微量成分均质化的方法，其特征在于，在上述的B步骤中，所述的换热装置(26)包括至少一根螺旋换热盘管，所述的螺旋换热盘管与干净水储存装置连接。
3.根据权利要求1所述的不锈钢微量成分均质化的方法，其特征在于，在上述的B步骤中，所述的抽风管(27)包括与风箱(25)连通的竖直段(271)，在竖直段(271)的上端连接有水平段(272)，在水平段(272)上设有若干间隔分布的抽风小孔(273)。
4.根据权利要求1所述的不锈钢微量成分均质化的方法，其特征在于，在上述的B步骤中，所述的支撑结构包括若干支撑腿，以及与所述的支撑腿连接的加强支架。
5.根据权利要求1所述的不锈钢微量成分均质化的方法，其特征在于，在上述的B步骤中，所述的转动驱动装置包括伺服电机，所述的伺服电机通过带传动与所述的导辊(22)连接。
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