CN110496942A - 一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，以304不锈钢为基体，添加一定量的微Cr、Ni板、Si铁等原材料熔炼浇注得到，通过铸造工艺凝固模拟系统对工艺方案进行验证及优化；按照制作模具、制壳、炼制钢水、去壳等工序铸造成型所述高温合金铸件。该方法铸造出的Cr25Ni20Si2高温合金，在650℃～1350℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化性、抗燃气腐蚀能力，具有较好的耐氢氧化物腐蚀和耐应力腐蚀能力。

Description

一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法
技术领域
本发明涉及到铬镍合金铸造技术领域，具体涉及到一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法。
背景技术
高温合金材料被广泛应用于航空、航天、舰船、工业燃气轮机等领域，国际市场上每年需求近40万吨，合金材料生产厂家主要集中在西方发达国家，整个行业具有较为明显的寡头特征。在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品，发达国家作为战略军事物资，从不对外出口。
我国高温合金生产企业数量有限，生产能力与需求之间存在较大缺口，高温合金材料的生产工艺落后，按照传统工艺方法生产出的普通高温合金，耐高温性能和耐腐蚀性存在无法满足客户应用的情况，亟需开发出针对特定领域客户的高温合金生产工艺方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，解决现有高温合金铸造生产工艺方法的不足，提供一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，主要是以304不锈钢为基体，添加一定量的微Cr、Ni板、Si铁等原材料熔炼浇注而得到，所述合金铸件的精密铸造方法包括以下步骤：
步骤1：制定铸造初始工艺方案，通过铸造工艺凝固模拟系统对所述初始工艺方案进行验证及优化；得到铸造定型工艺方案，根据所述定型工艺方案组织铸造生产；
步骤2：设计和制作模具，根据步骤一所述定型工艺方案，设计、加工和制造模具；
步骤3：制作壳型，运用步骤二所述模具，采用5层半型壳工艺进行制壳，其中，脱蜡前干燥时间不少于24小时，脱蜡采用脱蜡釜蒸汽脱蜡，压力0.7～0.8MPa，在室温22～27℃，相对湿度50％～70％的环境下进行；所述壳型的各壳层的制作工艺如下：
步骤301：涂覆面层，采用面层涂料，100～120目锆英粉完成撒砂，作业温度22～26℃，相对湿度50％～70％，预湿剂采用浸硅溶胶溶液，所述面层的涂层的干燥时间为4～6小时；
步骤302：涂覆过渡层,采用过渡层涂料，30～60目锆英砂完成撒砂，作业温度22～26℃，湿度40～60％，风速6～8m/s，过渡层涂层的干燥时间为不少于8小时；
步骤303：涂覆背层，包括背层一、背层二和背层三，均采用背层涂料，16～30目莫来石砂完成撒砂，作业温度22～26℃，湿度40～60％，风速6～8m/s；干燥时间不少于12小时；
步骤304：涂覆半层，所述半层采用背层涂料，且干燥时间不少于14小时；
步骤4：合金的熔炼，待步骤3中所述壳型制造完成后开始合金的熔炼；包括以下步骤，
步骤401：采用304不锈钢、微Cr、Ni板、Si铁为熔炼的原材料，成分按重量配比依次为54％～57％、24％～28％、15％～18％、1％～2％；中频炉进行熔炼，按照304不锈钢、微Cr、Ni板、Si铁顺序依次投料，熔池出现后控制炉温在1580～1620℃；
步骤402：熔炼过程中，钢水表面采用除渣剂覆盖，加入结晶硅，并再次用除渣剂覆盖；
钢水表面采用除渣剂覆盖，能够隔绝空气以防止高温氧化，以去掉钢水中的氧化夹杂物，加入结晶硅，并用除渣剂覆盖，结晶硅不仅能够调整化学成分，硅还能和钢水中的游离氧结合形成SiO2起到脱氧的作用；
步骤403：钢水在高温熔炼完毕后断电静置，让所述钢水自然降温到1490～1510℃；
步骤5：合金的浇注，待步骤4中的所述钢水温度降到1490～1510℃再进行浇注；浇注需要进行转包，在中频炉炉嘴采用石英棉挡渣，将钢水转入茶壶包，再将钢水浇入所述壳型中，浇注和转包过程控制浇注温度1470～1490℃，浇注完毕，所述壳型的浇冒口采用保温剂覆盖，让合金铸件缓慢冷却，浇注完毕后至完全冷却前不得挪动所述壳型，所述壳型保持静置至合金铸件成型，以防止扰动从而导致铸件中裂纹的产生；
步骤6：脱壳工艺，通过高压水枪或者振动形式，去除砂壳型，并清理干净，得到所述合金铸件。
通过本精密铸造方法铸造的合金铸件在650℃～1350℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化性、抗燃气腐蚀能力。
该合金铸件适用于工作温度高、形状结构复杂、难以加工成型的场合，如天然气热处理炉的煤气喷头、喷管系统，在氧化性介质条件下使用，能抗高温氧化以及含硫、钒等气体的腐蚀，具有较好的耐氢氧化物腐蚀和耐应力腐蚀能力，能够替代进口材料。
而且本精密铸造方法铸造的合金铸件，通过铸造工艺凝固模拟系统验证和优化工艺方案，配合合理的浇注温度及冒口保温，使得铸件缩孔、缩松等缺陷较少，采用5层半涂层的壳型，壳型强度高、耐高温性能好，使得铸件表面粘砂、鼓包等缺陷较少；提高了铸件表面质量。
熔炼时，通过控制炉温在1580～1620℃的范围内，并采用除渣剂覆盖，钢水中氧化夹杂物会大幅减少。
具体的，所述初始工艺方案包括浇注系统的设计、型腔结构及尺寸、冒口尺寸及位置、合金成分及配比、浇注温度及浇注时间等铸造过程中涉及的工艺。
具体的，步骤1中所述铸造工艺凝固模拟系统进行浇注、凝固及微观组织的模拟，优化冒口位置；通过热、微观组织耦合计算，预测铸造缩孔、缩松，根据模拟结果调整所述初始工艺方案并得到所述定型工艺方案。所述铸造工艺凝固模拟系统可以为ProCAST、MAGMA、ANYCASTING、华铸-CAE，FLOW-3D中的一种。
具体的，所述壳型从内至外依次包括所述面层、所述过渡层、所述背层一、所述背层二、所述背层三及所述半层。
具体的，每百公斤所述面层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、锆英粉36～40kg、湿润剂16ml、消泡剂12ml、其余为水或酒精；每百公斤所述过渡层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉16～17kg、其余为水或酒精；每百公斤背层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉14～15kg、其余为水或酒精。
具体的，所述面层的涂料的密度为2.7～2.8g/ml，4mm流杯粘度为31～33s；所述过渡层的涂料密度为1.82～1.85g/ml，4mm流杯粘度为17～20s；所述背层的涂料的密度为1.81～1.83g/ml，4mm流杯粘度为12～14s。
具体的，步骤4中所述原材料的按重量配比为304不锈钢56％、微Cr27％、Ni板16％、Si铁1％，所述原材料的成分波动控制在0.1％以内。
具体的，所述合金铸件的成分控制在碳≤0.20％、硅1.50～2.50％、锰≤1.50％、硫≤0.030％、磷≤0.035％、铬24.00～27.00％、镍18.00～21.00％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本精密铸造方法铸造的合金铸件在650℃～1350℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化性、抗燃气腐蚀能力；2、本精密铸造方法铸造的合金铸件适用于工作温度高、形状结构复杂、难以加工成型的场合，具有较好的耐氢氧化物腐蚀和耐应力腐蚀能力，在460℃锌液中腐蚀速率≤10mm/年，能够替代进口材料3、本精密铸造方法铸造的合金铸件，通过铸造工艺凝固模拟系统验证和优化工艺方案，配合合理的浇注温度及冒口保温，使得铸件缩孔、缩松等缺陷较少；4、采用5层半涂层的壳型，壳型强度高、耐高温性能好，使得铸件表面粘砂、鼓包等缺陷较少；提高了铸件表面质量；5、熔炼时，控制炉温在1580～1620℃的范围内，并采用除渣剂覆盖，能够有效减少钢水中氧化夹杂物，避免铸件出现夹渣缺陷。
附图说明
图1为本发明一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法工艺流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，主要是以304不锈钢为基体，添加一定量的微Cr、Ni板、Si铁等原材料熔炼浇注而得到，所述合金铸件的精密铸造方法包括以下步骤：
步骤1：制定铸造初始工艺方案，通过铸造工艺凝固模拟系统对所述初始工艺方案进行验证及优化；得到铸造定型工艺方案，根据所述定型工艺方案组织铸造生产；
步骤2：设计和制作模具，根据步骤一所述定型工艺方案，设计、加工和制造模具；
步骤3：制作壳型，运用步骤二所述模具，采用5层半型壳工艺进行制壳，其中，脱蜡前干燥时间不少于24小时，脱蜡采用脱蜡釜蒸汽脱蜡，压力0.7～0.8MPa，在室温22～27℃，相对湿度50％～70％的环境下进行；所述壳型的各壳层的制作工艺如下：
步骤301：涂覆面层，采用面层涂料，100～120目锆英粉完成撒砂，作业温度22～26℃，相对湿度50％～70％，预湿剂采用浸硅溶胶溶液，所述面层的涂层的干燥时间为4～6小时；
步骤302：涂覆过渡层,采用过渡层涂料，30～60目锆英砂完成撒砂，作业温度22～26℃，湿度40～60％，风速6～8m/s，过渡层涂层的干燥时间为不少于8小时；
步骤303：涂覆背层，包括背层一、背层二和背层三，均采用背层涂料，16～30目莫来石砂完成撒砂，作业温度22～26℃，湿度40～60％，风速6～8m/s；干燥时间不少于12小时；
步骤304：涂覆半层，所述半层采用背层涂料，且干燥时间不少于14小时；
步骤4：合金的熔炼，待步骤3中所述壳型制造完成后开始合金的熔炼；包括以下步骤，
步骤401：采用304不锈钢、微Cr、Ni板、Si铁为熔炼的原材料，成分按重量配比依次为54％～57％、24％～28％、15％～18％、1％～2％；中频炉进行熔炼，按照304不锈钢、微Cr、Ni板、Si铁顺序依次投料，熔池出现后控制炉温在1580～1620℃；
步骤402：熔炼过程中，钢水表面采用除渣剂覆盖，加入结晶硅，并再次用除渣剂覆盖；
钢水表面采用除渣剂覆盖，能够隔绝空气以防止高温氧化，以去掉钢水中的氧化夹杂物，加入结晶硅，并用除渣剂覆盖，结晶硅不仅能够调整化学成分，硅还能和钢水中的游离氧结合形成SiO2起到脱氧的作用；
步骤403：钢水在高温熔炼完毕后断电静置，让所述钢水自然降温到1490～1510℃；
步骤5：合金的浇注，待步骤4中的所述钢水温度降到1490～1510℃再进行浇注；浇注需要进行转包，在中频炉炉嘴采用石英棉挡渣，将钢水转入茶壶包，再将钢水浇入所述壳型中，浇注和转包过程控制浇注温度1470～1490℃，浇注完毕，所述壳型的浇冒口采用保温剂覆盖，让合金铸件缓慢冷却，浇注完毕后至完全冷却前不得挪动所述壳型，所述壳型保持静置至合金铸件成型，以防止扰动从而导致铸件中裂纹的产生；
步骤6：脱壳工艺，通过高压水枪或者振动形式，去除砂壳型，并清理干净，得到所述合金铸件。
根据产品需要还可以对所述合金铸件进行热处理，固溶1080～1130℃快冷。
实施例一：
步骤3中，每百公斤所述面层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、锆英粉39kg、湿润剂16ml、消泡剂12ml、其余为水或酒精；每百公斤所述过渡层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉16kg、其余为水或酒精；每百公斤背层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉15kg、其余为水或酒精。
所述面层的涂料的密度为2.7g/ml，4mm流杯粘度为32s；所述过渡层的涂料密度为1.83g/ml，4mm流杯粘度为17s；所述背层的涂料的密度为1.81g/ml，4mm流杯粘度为12s；4mm流杯是指4#蔡恩杯，是根据美国材料实验室学会油漆及原材料标准ASTM编号D4212-93《浸入式粘度杯的标准试验方法》中有关规定并结合实际生产制造的。
步骤4中所述原材料的按重量配比为304不锈钢56％、微Cr27％、Ni板16％、Si铁1％。
采用此方法生产一种用于热加工设备的Cr25Ni20Si2高温合金铸件，沉没辊辊套铸件产品，铸件试块的理化指标分别为：抗拉强度为602MPa,屈服强度为325MPa，伸长率为40％，断面收缩率为53％，硬度为180HB；完全满足工艺要求。
经测试，该高温合金沉没辊辊套铸件的化学成分为：碳0.19％、硅2.1％、锰1.1％、硫0.01％、磷0.028％、铬25.7％、镍19.2％。
经过武汉某客户使用，完全满足耐高温、耐腐蚀的生产需要，在镀锌生产线上使用该高温合金沉没辊辊套，经过标准时间14天下线，生产过程中走板稳定，经使用后检测，磨损与进口同类产品相当，明显优于国内的同类产品，该产品性能优异，在460℃锌液中腐蚀速率≤10mm/年，具有较高的高温耐腐蚀性，已完全满足生产使用要求。
实施例二：
本实施例中，步骤1中所述铸造工艺凝固模拟系统为ProCAST软件，进行详细的模拟预测并调整工艺方案；所述铸造工艺凝固模拟系统进行浇注、凝固及微观组织的模拟，优化冒口位置；通过热、微观组织耦合计算，预测铸造缩孔、缩松，根据模拟结果调整所述初始工艺方案并得到所述定型工艺方案。
在步骤3中，每百公斤所述面层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、锆英粉40kg、湿润剂16ml、消泡剂12ml、其余为水或酒精；每百公斤所述过渡层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉17kg、其余为水或酒精；每百公斤背层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉16kg、其余为水或酒精。
所述面层的涂料的密度为2.8g/ml，4mm流杯粘度为33s；所述过渡层的涂料密度为1.84g/ml，4mm流杯粘度为19s；所述背层的涂料的密度为1.83g/ml，4mm流杯粘度为14s。
步骤4中所述原材料的按重量配比为304不锈钢54％、微Cr26％、Ni板18％、Si铁1.1％。
采用此方法生产一种用于热加工设备的Cr25Ni20Si2高温合金铸件，沉没辊辊套铸件产品，铸件试块的理化指标分别为：抗拉强度为610MPa,屈服强度为330MPa，伸长率为42％，断面收缩率为52％，硬度为175HB；完全满足工艺要求。
经测试，该高温合金沉没辊辊套铸件的化学成分为：碳0.19％、硅2.3％、锰1.2％、硫0.01％、磷0.020％、铬25％、镍20.3％。
该产品在460℃锌液中腐蚀速率≤9mm/年，具有较高的高温耐腐蚀性。
实施例三：
本实施例中，与实施例一的区别在于,每百公斤所述面层涂料的材料配比为：硅溶胶8kg、锆英粉38kg、湿润剂16ml、消泡剂12ml、其余为水；
具体的，所述硅溶胶中氧化硅和氧化钠的比例在40％；所述锆英粉中的氧化锆含量65％，粒度325目。
实施例四：
本实施例中，与实施例一的区别在于,每百公斤所述过渡层涂料的材料配比为：硅溶胶12kg、莫来石粉19kg、其余为水；
具体的，所述硅溶胶中氧化硅和氧化钠的比例在40％；所述莫来石粉为320目的粉末。
实施例五：
本实施例中，与实施例一的区别在于,每百公斤所述背层涂料的材料配比为：硅溶胶8kg、莫来石粉14kg、其余为水；
具体的，所述硅溶胶中氧化硅和氧化钠的比例在50％；所述莫来石为320目的粉末。
所述背层一、背层二和背层三均撒砂，采用20目的莫来石；所述半层仅涂覆涂料。
对比例一：
本实施例与实施例一的区别在于，采用常规的耐火涂料(石英石、铝矾土)进行涂覆，层数不变；简单凝固模拟。
对比例二：
本实施例与实施例一的区别在于，采用实施例一中的涂料，仅按常规设置面层、过渡层和背层，不进行凝固模拟步骤。
将上述实施例和对比例中的得到的壳型，进行性能分析，得到如下结果：
表1：壳型性能对比
进一步的，将上述实施例和对比例中的得到的壳型，进行浇注得到的组件表面质量情况如表2所示：
表2合金铸件表面质量对比
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 (8)

1.一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，所述合金铸件的精密铸造方法包括以下步骤：
步骤1：制定铸造初始工艺方案，通过铸造工艺凝固模拟系统对所述初始工艺方案进行验证及优化；得到铸造定型工艺方案，根据所述定型工艺方案组织铸造生产；
步骤2：设计和制作模具，根据步骤一所述定型工艺方案，设计、加工和制造模具；
步骤3：制作壳型，运用步骤二所述模具，采用5层半型壳工艺进行制壳，其中，脱蜡前干燥时间不少于24小时，脱蜡采用脱蜡釜蒸汽脱蜡，压力0.7～0.8MPa，在室温22～27℃，相对湿度50％～70％的环境下进行；所述壳型的各壳层的制作工艺如下：
步骤301：涂覆面层，采用面层涂料，100～120目锆英粉完成撒砂，作业温度22～26℃，相对湿度50％～70％，预湿剂采用浸硅溶胶溶液，所述面层的涂层的干燥时间为4～6小时；
步骤302：涂覆过渡层,采用过渡层涂料，30～60目锆英砂完成撒砂，作业温度22～26℃，湿度40～60％，风速6～8m/s，过渡层涂层的干燥时间为不少于8小时；
步骤303：涂覆背层，包括背层一、背层二和背层三，均采用背层涂料，16～30目莫来石砂完成撒砂，作业温度22～26℃，湿度40～60％，风速6～8m/s；干燥时间不少于12小时；
步骤304：涂覆半层，所述半层采用背层涂料，且干燥时间不少于14小时；
步骤4：合金的熔炼，待步骤3中所述壳型制造完成后开始合金的熔炼；包括以下步骤，
步骤401：采用304不锈钢、微Cr、Ni板、Si铁为熔炼的原材料，成分按重量配比依次为54％～57％、24％～28％、15％～18％、1％～2％；中频炉进行熔炼，按照304不锈钢、微Cr、Ni板、Si铁顺序依次投料，熔池出现后控制炉温在1580～1620℃；
步骤402：熔炼过程中，钢水表面采用除渣剂覆盖，加入结晶硅，并再次用除渣剂覆盖；
步骤403：钢水在高温熔炼完毕后断电静置，让所述钢水自然降温到1490～1510℃；
步骤5：合金的浇注，待步骤4中的所述钢水温度降到1490～1510℃再进行浇注；浇注需要进行转包，在中频炉炉嘴采用石英棉挡渣，将钢水转入茶壶包，再将钢水浇入所述壳型中，浇注和转包过程控制浇注温度1470～1490℃，浇注完毕，所述壳型的浇冒口采用保温剂覆盖，让合金铸件缓慢冷却，浇注完毕后至完全冷却前所述壳型保持静置至合金铸件成型；
步骤6：脱壳工艺，通过高压水枪或者振动形式，去除砂壳型，并清理干净，得到所述合金铸件。
2.根据权利要求1所述的Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，所述初始工艺方案包括浇注系统的设计、型腔结构及尺寸、冒口尺寸及位置、合金成分及配比、浇注温度及浇注时间。
3.根据权利要求1所述的Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，步骤1中所述铸造工艺凝固模拟系统进行浇注、凝固及微观组织的模拟，优化冒口位置；通过热、微观组织耦合计算，预测铸造缩孔、缩松，根据模拟结果调整所述初始工艺方案并得到所述定型工艺方案。
4.根据权利要求1所述的Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，所述壳型从内至外依次包括所述面层、所述过渡层、所述背层一、所述背层二、所述背层三及所述半层。
5.根据权利要求1所述的Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，每百公斤所述面层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、锆英粉36～40kg、湿润剂16ml、消泡剂12ml、其余为水或酒精；每百公斤所述过渡层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉16～17kg、其余为水或酒精；每百公斤背层涂料的材料配比为：硅溶胶10kg、莫来石粉14～15kg、其余为水或酒精。
6.根据权利要求1所述的Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，所述面层的涂料的密度为2.7～2.8g/ml，4mm流杯粘度为31～33s；所述过渡层的涂料密度为1.82～1.85g/ml，4mm流杯粘度为17～20s；所述背层的涂料的密度为1.81～1.83g/ml，4mm流杯粘度为12～14s。
7.根据权利要求1所述的Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，步骤4中所述原材料的按重量配比为304不锈钢56％、微Cr27％、Ni板16％、Si铁1％，所述原材料的成分波动控制在0.1％以内。
8.根据权利要求1所述的Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法，其特征在于，所述合金铸件的成分控制在碳≤0.20％、硅1.50～2.50％、锰≤1.50％、硫≤0.030％、磷≤0.035％、铬24.00～27.00％、镍18.00～21.00％。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113969373A (zh) * 2021-10-16 2022-01-25 宝鼎重工有限公司 一种大圆弧过渡接口新型下舵承铸钢件及制作方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05285631A (ja) * 1992-04-10 1993-11-02 Izumi Ind Ltd ブレーキキャリパの製造方法
JP2003001393A (ja) * 2001-06-15 2003-01-07 Toshiba Mach Co Ltd 内周面に耐摩耗層を有する中空部材の再生方法
CN1631579A (zh) * 2004-12-24 2005-06-29 中国科学院金属研究所 一种可视化铸造方法
CN102851606A (zh) * 2012-09-05 2013-01-02 浙江汉威阀门制造有限公司 一种阀门用低成本双相不锈钢材料及其制备方法
CN102877006A (zh) * 2012-10-15 2013-01-16 常州大学 一种高耐热性铸造奥氏体不锈钢及其制备方法
CN103170581A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 杭州恒力泵业制造有限公司 一种耐腐蚀叶轮铸造工艺
CN110052578A (zh) * 2019-05-29 2019-07-26 武汉工控艺术制造有限公司 一种TribaloyT-800合金的精密铸造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05285631A (ja) * 1992-04-10 1993-11-02 Izumi Ind Ltd ブレーキキャリパの製造方法
JP2003001393A (ja) * 2001-06-15 2003-01-07 Toshiba Mach Co Ltd 内周面に耐摩耗層を有する中空部材の再生方法
CN1631579A (zh) * 2004-12-24 2005-06-29 中国科学院金属研究所 一种可视化铸造方法
CN103170581A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 杭州恒力泵业制造有限公司 一种耐腐蚀叶轮铸造工艺
CN102851606A (zh) * 2012-09-05 2013-01-02 浙江汉威阀门制造有限公司 一种阀门用低成本双相不锈钢材料及其制备方法
CN102877006A (zh) * 2012-10-15 2013-01-16 常州大学 一种高耐热性铸造奥氏体不锈钢及其制备方法
CN110052578A (zh) * 2019-05-29 2019-07-26 武汉工控艺术制造有限公司 一种TribaloyT-800合金的精密铸造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
包钢冶金研究所资料汇编小组编辑: "《全国稀土推广应用会议资料汇编》", 31 December 1975 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113969373A (zh) * 2021-10-16 2022-01-25 宝鼎重工有限公司 一种大圆弧过渡接口新型下舵承铸钢件及制作方法

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