CN110295276A - 提高高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法，包括以下步骤：步骤S1、参照中国专利，申请号为2015109553692，制备高氮钢船舰用螺旋桨；步骤S2、将步骤S1制备的高氮钢船舰用螺旋桨放置在热处理炉内进行热处理；热处理时，热处理炉升到800‑950℃，将螺旋桨放入热处理炉内，当螺旋桨温度到达1000℃后，保温3‑5h，保温过程中，先通向热处理炉内通入氮气，氮气的流量为110‑200Nm3/h，通入2‑3 h，再向热处理炉内通入氩气，氩气流量为30～45m3/min，氩气吹扫时间至少1‑2 h；然后出炉冷却，冷却时采用冷却介质的冷却速度为控制在100‑150℃/min范围内，控制冷却。该方法热处理时能够使螺旋桨表面原始奥氏体晶粒和组织实现超细化，从而进一步提高螺旋桨的抗腐蚀性能。

Description

提高高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法
技术领域
本发明属于钢铁的冶炼制造领域，具体涉及一种提高高氮钢船舰用螺旋
桨耐腐蚀性能的方法。
背景技术
随着中国运输行业的不断发展，螺旋桨作为飞机、轮船的推进器受到各国的关注，螺旋桨的工作条件对其自身材质具有较高的要求，尽管已经有了适应要求的工程材料，但是对更高性能材料的研发从未止步。
目前，高锰铝青铜C95700（75Cu-3Fe-8Al-2Ni-12Mn）满足大吨位、高速船舶要求，其性能较好。不锈钢316L或316N也适用于制造船用螺旋桨。但这些材料制备的螺旋桨仍然存在耐海水腐蚀性能或机械性能有限的缺点。
高氮合金钢包括高氮不锈钢和高氮工具钢等材料，尤其高氮不锈钢，节约镍且性能优异，受到各国的重视，被作为战略性结构材料。现有专利（200810050792.8）提供了在常压条件下冶炼氮含量高达0.6-1.2%的高氮钢铸锭的方法，为高氮奥氏体不锈钢在冶金和领域的应用提供了更加便利的条件。
高氮奥氏体不锈钢与316L或316N不锈钢相比，韧性处于同等级别，但其强度却有显著的提高，且具有更高的耐点蚀当量值及更为优异的耐海水腐蚀性能；与高锰铝青铜C95700相比，Cr20Mn18Mo2.5-0.9N高氮奥氏体不锈钢其铸态抗拉强度不低于830Mpa、屈服强度不低于565Mpa、延伸率30%以上，计算疲劳强度高于567Mpa，显著优于高锰铝青铜。由此可见，采用高氮奥氏体不锈钢制作高性能的螺旋桨，是一个很好的选择。然而，如何在发挥高氮奥氏体不锈钢的高机械性能的前提下，进一步提高螺旋桨表面耐腐蚀性有待进一步研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法，以
解决现有高氮钢螺旋桨表面长时间在海水的侵蚀下容易腐蚀的技术难题。
为实现上述目的，本发明是采用如下技术方案实现的：
一种提高高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法，具体包括以下步骤：
步骤S1、参照中国专利，申请号为2015109553692，发明名称为：一种制造
高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法，制备高氮钢船舰用螺旋桨；
步骤S2、将步骤S1制备的高氮钢船舰用螺旋桨放置在热处理炉内进行热处理；热处理时，热处理炉升到800-950℃，将螺旋桨放入热处理炉内，当螺旋桨温度到达1000℃后，保温3-5h，保温过程中，先通向热处理炉内通入氮气，氮气的流量为110-200Nm3/h，通入2-3 h，再向热处理炉内通入氩气，氩气流量为30～45m3/min，氩气吹扫时间至少1-2 h；然后出炉冷却，冷却时采用冷却介质的冷却速度为控制在150-200℃/min范围内，控制冷却，使材料冷却温度高于氮析出950℃的临界冷却温度，通入氮气、氩气以及控制冷却速度来抑止热处理冷却过程中的氮化物析出，保证得到耐腐蚀性能好的高氮钢船舰用螺旋桨。
本发明的有益效果为：本发明提供高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法是在原有高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法上进一步研究获得的，该方法通过合理控制后续的热处理工艺步骤，使螺旋桨表面原始奥氏体晶粒和组织实现超细化，从而进一步提高螺旋桨的抗腐蚀性能。
具体实施方式
为使本领域技术人员清楚理解本发明的技术方案及其优点和效果，下面对本发明进一步详细描述，但并不用于限定本发明的保护范围。
一种提高高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法，具体包括以下步骤：
步骤S1、参照中国专利，申请号为2015109553692，发明名称为：一种制造
高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法，制备高氮钢船舰用螺旋桨；
步骤S2、将步骤S1制备的高氮钢船舰用螺旋桨放置在热处理炉内进行热处理；热处理时，热处理炉升到800-950℃，将螺旋桨放入热处理炉内，当螺旋桨温度到达1000℃后，保温3-5h，保温过程中，先通向热处理炉内通入氮气，氮气的流量为110-200Nm3/h，通入2-3 h，再向热处理炉内通入氩气，氩气流量为30～45m3/min，氩气吹扫时间至少1-2 h；然后出炉冷却，冷却时采用冷却介质的冷却速度为控制在100-150℃/min范围内，控制冷却，使材料冷却温度高于氮析出950℃的临界冷却温度，通入氮气、氩气以及控制冷却速度来抑止热处理冷却过程中的氮化物析出，保证得到耐腐蚀性能好的高氮钢船舰用螺旋桨。

Claims (1)

1.一种提高高氮钢船舰用螺旋桨耐腐蚀性能的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1、参照中国专利，申请号为2015109553692，发明名称为：一种制造高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法，制备高氮钢船舰用螺旋桨；步骤S2、将步骤S1制备的高氮钢船舰用螺旋桨放置在热处理炉内进行热处理；热处理时，热处理炉升到800-950℃，将螺旋桨放入热处理炉内，当螺旋桨温度到达1000℃后，保温3-5h，保温过程中，先通向热处理炉内通入氮气，氮气的流量为110-200Nm3/h，通入2-3 h，再向热处理炉内通入氩气，氩气流量为30～45m3/min，氩气吹扫时间至少1-2 h；然后出炉冷却，冷却时采用冷却介质的冷却速度为控制在100-150℃/min范围内，控制冷却，使材料冷却温度高于氮析出950℃的临界冷却温度，通入氮气、氩气以及控制冷却速度来抑止热处理冷却过程中的氮化物析出，保证得到耐腐蚀性能好的高氮钢船舰用螺旋桨。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0657556A1 (de) * 1993-12-10 1995-06-14 Bayer Ag Austenitische Legierungen und deren Verwendung
CN105562644A (zh) * 2015-12-18 2016-05-11 吉林常春高氮合金研发中心有限公司 一种制造高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法
CN106480279A (zh) * 2016-12-28 2017-03-08 长春实越节能材料有限公司 一种提高高氮钢石油钻铤表面耐腐蚀耐磨损的方法

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