CN111020332A - 一种耐高温合金板材加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温合金板材加工工艺，由下列原料制备制成：钨、镍、铁、钴、锰及铅，所述加工工艺包括以下步骤：液相烧结、真空热处理、压制、退火、机加、样品、性能检测。钴、锰及铅等元素作为添加剂可以提高钨在粘结相中的溶解度，有效的降低合金的烧结温度，起到活化烧结作用。这主要是由于适量的钴、锰及铅加入，使合金的晶粒间存在较小的二面角和良好的润湿性，并改善粘结相的性质，增加钨与粘结相的界面结合力，提高合金的强度和韧性。

Description

一种耐高温合金板材加工工艺
技术领域
本发明涉及合金板材加工领域，尤其涉及一种耐高温合金板材加工工艺。
背景技术
合金属于钴基固溶类高温合金，合金中添加元素钨进行固溶强化，加入大量的碳，增加耐磨和强化作用；本合金主要是应用在煤化工设备管道内衬、喷嘴等零部件的高端材料，合金的主要特点为耐高温，耐硫腐蚀，抗冲刷效果较好，同时具有非常显著的耐磨性。该合金板材生产的主要难点：合金成分特点与铸造合金相似，合金碳含量较高，热变形温度范围较窄，热变形及其困难，热加工过程中极易产生裂纹。目前此类型合金国内生产方式主要粉末冶金和铸造合金，无变形合金。
我国各生产厂家主要以烧结件、棒材为主，板材有少量的生产也都是直接烧结而成。值得一提的是钨合金本身组织的特殊性，决定了其板材的加工工艺具有一定的复杂性和特殊性，它是材料学、冶金学、材料加工学等相关技术相结合的一个系统工程，具有知识和技术密集、实施过程中要求的条件苛刻、加工制造工艺严格、工序繁多、控制难度大等特点。我国对板材的研究与生产还很少。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种耐高温合金板材加工工艺，解决了变形高温合金板材生产的主要技术难点，填补了国产变形高温合金板材生产的工艺空白。
为了达到上述发明目的，本发明采用的具体方案为：
一种耐高温合金板材加工工艺，由下列原料制备制成：钨、镍、铁、钴及锰，所述加工工艺包括以下步骤：液相烧结、真空热处理、压制、退火、机加、样品、性能检测。
进一步，将钨粉、镍粉、铁粉按93：1.9：2.1的比例分别称量配粉，并在V型混料机中混粉10h，然后用冷等静机压制坯料，坯料尺寸为27×100×180mm，在125KW推舟炉中烧结，采用二步烧结法，固相烧结，液相烧结，控制高比重合金的变形，首先在1400℃下固相烧结，然后在粘结相的液相线温度以上进行液相烧结以达到完全致密，烧结温度为1510±5℃，保温时间为30min，烧结后在真空炉内进行热处理，热处理温度为1250℃。
进一步，选择钨粉平均粒度为2.1-2.7μm，并添加0.08-0.11％的钴，按照一定的配比装入混料机混料，在6000吨冷等静油压机上压制坯料，压制规格为24×100×180mm，在推舟式氢气炉中进行液相烧结，烧结温度控制在1510±5℃，烧结时间30-40min，烧结优质板坯。
本发明的有益效果为：
钴、锰及铅等元素作为添加剂可以提高钨在粘结相中的溶解度，有效的降低合金的烧结温度，起到活化烧结作用。这主要是由于适量的钴、锰及铅加入，使合金的晶粒间存在较小的二面角和良好的润湿性，并改善粘结相的性质，增加钨与粘结相的界面结合力，提高合金的强度和韧性。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。在本发明的范围内或者在不脱离本发明的内容、精神和范围内，对本发明进行的变更、组合或替换，对于本领域的技术人员来说是显而易见的，且包含在本发明的范围之内。
一种耐高温合金板材加工工艺，由下列原料制备制成：钨、镍、铁、钴、锰及铅，所述加工工艺包括以下步骤：液相烧结、真空热处理、压制、退火、机加、样品、性能检测。
将钨粉、镍粉、铁粉按93：1.9：2.1的比例分别称量配粉，并在V型混料机中混粉10h，然后用冷等静机压制坯料，坯料尺寸为27×100×180mm，在125KW推舟炉中烧结，采用二步烧结法，固相烧结，液相烧结，控制高比重合金的变形，首先在1400℃下固相烧结，然后在粘结相的液相线温度以上进行液相烧结以达到完全致密，烧结温度为1510±5℃，保温时间为30min，烧结后在真空炉内进行热处理，热处理温度为1250℃。
选择钨粉平均粒度为2.1-2.7μm，并添加0.08-0.11％的钴，按照一定的配比装入混料机混料，在6000吨冷等静油压机上压制坯料，压制规格为24×100×180mm，在推舟式氢气炉中进行液相烧结，烧结温度控制在1510±5℃，烧结时间30-40min，烧结优质板坯。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种耐高温合金板材加工工艺，其特征在于，由下列原料制备制成：钨、镍、铁、钴、锰及铅，所述加工工艺包括以下步骤：液相烧结、真空热处理、压制、退火、机加、样品、性能检测。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温合金板材加工工艺，其特征在于，将钨粉、镍粉、铁粉按93：1.9：2.1的比例分别称量配粉，并在V型混料机中混粉10h，然后用冷等静机压制坯料，坯料尺寸为27×100×180mm，在125KW推舟炉中烧结，采用二步烧结法，固相烧结，液相烧结，控制高比重合金的变形，首先在1400℃下固相烧结，然后在粘结相的液相线温度以上进行液相烧结以达到完全致密，烧结温度为1510±5℃，保温时间为30min，烧结后在真空炉内进行热处理，热处理温度为1250℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温合金板材加工工艺，其特征在于，选择钨粉平均粒度为2.1-2.7μm，并添加0.08-0.11％的钴，按照一定的配比装入混料机混料，在6000吨冷等静油压机上压制坯料，压制规格为24×100×180mm，在推舟式氢气炉中进行液相烧结，烧结温度控制在1510±5℃，烧结时间30-40min，烧结优质板坯。
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