一種泵用合金鋼材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金鋼材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種泵用合金鋼材料。
【背景技術(shù)】
[0002]泵閥工作的環(huán)境多樣，惡劣，對(duì)材質(zhì)的要求很高，目前泵閥用的合金鋼有多種多樣，技術(shù)有很大進(jìn)步，但是仍有很多問(wèn)題存在，如耐磨性、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性等，在很多場(chǎng)合還不能滿足生產(chǎn)的要求，還需要進(jìn)一步改進(jìn)，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性。
[0003]在渣漿泵行業(yè)內(nèi)，過(guò)流部件使用最多的耐磨材料是Crl5Mo3和Cr26系列。Crl5Mo3系列適用于絕大部分磨損工況條件，因?yàn)镃r大部分都形成了碳化物顆粒，所以不耐腐蝕；Cr26材料可以應(yīng)對(duì)大部分腐蝕不強(qiáng)的工況條件，但是對(duì)于特別惡劣的工況，尤其是介質(zhì)PH值< 2的高腐蝕性介質(zhì)中，產(chǎn)品的使用壽命降低50%-80%，不能滿足設(shè)計(jì)要求。
[0004]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?201310564445.8，公開(kāi)日2014.03.26的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種泵用超耐磨高硬度合金鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:碳2.2-2.4、硅 0.3-0.4、錳 1.7-1.9、鉻 3.4-3.6、鎢 5.7-6.2、釩 0.7-0.9、鉬 2.1-2.3、鈷 0.5-0.7、鈦 0.2-0.3、鎂 1.3-1.5、鋁 0.6-0.8、硼 0.5-0.7、鈮 0.04-0.06、釓 0.1-0.15、S 彡 0.04、P ^ 0.04、余量為鐵。該發(fā)明在高碳鋼的基礎(chǔ)上添加鎢、硼等元素，提高了合金的硬度和耐磨性能，通過(guò)使用釩、鈮等元素，增加了合金的熱強(qiáng)性能、韌性；該發(fā)明精煉劑使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級(jí)左右。該發(fā)明合金鋼適用于泵的葉輪、輸送管道、閥門(mén)等部件。該發(fā)明的合金鋼材料在應(yīng)用于渣漿泵中時(shí)，耐腐蝕性不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)渣漿泵用鋼合金材料耐腐蝕性較差的問(wèn)題，提供了一種泵用合金鋼材料。采用本發(fā)明的泵用合金鋼材料，可以實(shí)現(xiàn)泵體耐腐蝕性強(qiáng)的目的，而且，用凍干技術(shù)生產(chǎn)的鎢粉的使用，還提高了渣漿泵的耐磨性。
[0006]2.技術(shù)方案
鋼合金中，為了提高合金的硬度和耐磨性，加入鎢元素是經(jīng)常采用的技術(shù)手段，但是鎢金屬由于難于提煉，價(jià)格相當(dāng)昂貴，所以有“鎢金”的說(shuō)法，發(fā)明人為了提高金屬鎢的使用效能，運(yùn)用了真空冷凍干燥技術(shù)生產(chǎn)鎢粉，所生產(chǎn)的鎢粉的純度和細(xì)度均高于一般的提煉方法，而且，經(jīng)測(cè)試，加入本發(fā)明的方法制得的鎢粉制得的鎢鋼，其硬度更高，耐磨性也相應(yīng)得到提高，因此，為了降低生產(chǎn)成本，加入本方法制得的鎢粉時(shí)，可以少量添加也能達(dá)到原來(lái)的效果。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
一種泵用合金鋼材料，其化學(xué)元素重量份組成如下:
C5-10 份； Si8-10 份；
Mn10-15 份；
P小于I份；
S小于I份；
Cr300-350 份;
Ni15-20 份；
W2-3 份；
Cu1-2 份；
Fe450-500 份。
[0008]更進(jìn)一步地，所述的W元素用超細(xì)鎢粉加入。
[0009]更進(jìn)一步地，所述的超細(xì)鎢粉的制作方法為:
步驟一:將鎢酸溶于蒸餾水，加入氨水后加熱，得到鎢酸銨溶液；
步驟二:將鎢酸銨溶液進(jìn)行_45~-50°C的速凍空間中速凍；
步驟三:將速凍后的鎢酸銨轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行凍干，凍干后呈白色蜂窩狀脆塊；
步驟四:粉碎，將步驟三的白色蜂窩狀脆塊進(jìn)行100目的粉碎；
步驟五:在250~500°C下用氫氣還原4~6小時(shí)成亞微米的鎢粉。
[0010]更進(jìn)一步地，其化學(xué)元素重量份組成如下:
C5份；
Si8 份；
Mn15 份；
P小于I份；
S小于I份；
Cr350 份；
Ni15 份；
W3份；
Cu2 份；
Fe500 份。
[0011]3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
(1)本發(fā)明的一種泵用合金鋼材料，鉻含量為35%，基體中可以避免M7Cr3型碳化物的產(chǎn)生，所以在材料中形成的碳化物應(yīng)為M23C6型碳化物，較之BTMCr26 (GB/T8263-2010《抗磨白口鑄鐵件》)的M7C3型碳化物極大地提高了材料的耐腐蝕性能，通過(guò)調(diào)整Cr/C比，使得基體中固溶了大量的Cr元素，從而大幅度提升材料基體的耐腐蝕性能；
(2)本發(fā)明的一種泵用合金鋼材料，用真空冷凍干燥方法生產(chǎn)的亞微米的鎢粉，在同類(lèi)合金鋼材料中添加時(shí)，只要加入原配方的一半的鎢粉，也能達(dá)到原來(lái)的設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)成本大大降低。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0013]實(shí)施例1
本實(shí)施例的一種泵用合金鋼材料，其化學(xué)元素重量份組成為:c、10份；S1、9 份;Mn、10 份;P、小于 I 份;S、小于 I 份;Cr、300 份；N1、20 份；W、2 份；Cu、l 份；Fe、450 份，其中，所述的鎢粉的制作方法為:
步驟一:將鎢酸溶于蒸餾水，加入氨水后加熱，得到鎢酸銨溶液；
步驟二:將鎢酸銨溶液進(jìn)行_50°C的速凍空間中速凍；
步驟三:將速凍后的鎢酸銨轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行凍干，凍干后呈白色蜂窩狀脆塊；
步驟四:粉碎，將步驟三的白色蜂窩狀脆塊進(jìn)行100目的粉碎；
步驟五:在500°c下用氫氣還原4小時(shí)成亞微米的鎢粉。
[0014]本實(shí)施例的一種泵用合金鋼材料制作的合金鋼，經(jīng)檢測(cè):材料退火態(tài)硬度為39HRC，在具體應(yīng)用至渣漿泵中后，同等條件下，渣漿泵的使用壽命提高50%以上。
[0015]實(shí)施例2
本實(shí)施例的一種泵用合金鋼材料，其化學(xué)元素重量份組成為:C、5份；S1、8份;Mn、15份；P、小于I份；S、小于I份；Cr、350份;N1、15份；W、3份;Cu、2份;Fe、500份，其中，所述的鎢粉的制作方法為:
步驟一:將鎢酸溶于蒸餾水，加入氨水后加熱，得到鎢酸銨溶液；
步驟二:將鎢酸銨溶液進(jìn)行_45°C的速凍空間中速凍；
步驟三:將速凍后的鎢酸銨轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行凍干，凍干后呈白色蜂窩狀脆塊；
步驟四:粉碎，將步驟三的白色蜂窩狀脆塊進(jìn)行100目的粉碎；
步驟五:在250°c下用氫氣還原6小時(shí)成亞微米的鎢粉。
[0016]本實(shí)施例的一種泵用合金鋼材料制作的合金鋼，經(jīng)檢測(cè):材料退火態(tài)硬度為50HRC，在具體應(yīng)用至渣漿泵中后，同等條件下，渣漿泵的使用壽命提高100%。
[0017]實(shí)施例3
本實(shí)施例的一種泵用合金鋼材料，其化學(xué)元素重量份組成為:C、7份；S1、9份;Mn、13份；P、小于I份；S、小于I份；Cr、330份;N1、17份；W、3份;Cu、2份;Fe、480份，其中，所述的鎢粉的制作方法為:
步驟一:將鎢酸溶于蒸餾水，加入氨水后加熱，得到鎢酸銨溶液；
步驟二:將鎢酸銨溶液進(jìn)行_48°C的速凍空間中速凍；
步驟三:將速凍后的鎢酸銨轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行凍干，凍干后呈白色蜂窩狀脆塊；
步驟四:粉碎，將步驟三的白色蜂窩狀脆塊進(jìn)行100目的粉碎；
步驟五:在250°c下用氫氣還原5.5小時(shí)成亞微米的鎢粉。
[0018]本實(shí)施例的一種泵用合金鋼材料制作的合金鋼，經(jīng)檢測(cè):材料退火態(tài)硬度為45HRC，在具體應(yīng)用至渣漿泵中后，同等條件下，渣漿泵的使用壽命提高80%。
[0019]以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，實(shí)際的技術(shù)方案并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的實(shí)施方式，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泵用合金鋼材料，其特征在于:其化學(xué)元素重量份組成如下: C5-10 份； Si8-10 份； Mn10-15 份； P小于I份； S小于I份； Cr300-350 份; Ni15-20 份； W2-3 份； Cu1-2 份； Fe450-500 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泵用合金鋼材料，其特征在于:所述的W元素用超細(xì)鎢粉加入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種泵用合金鋼材料，其特征在于:所述的超細(xì)鎢粉的制作方法為: 步驟一:將鎢酸溶于蒸餾水，加入氨水后加熱，得到鎢酸銨溶液； 步驟二:將鎢酸銨溶液進(jìn)行_45~-50°C的速凍空間中速凍； 步驟三:將速凍后的鎢酸銨轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行凍干，凍干后呈白色蜂窩狀脆塊； 步驟四:粉碎，將步驟三的白色蜂窩狀脆塊進(jìn)行100目的粉碎； 步驟五:在250~500°C下用氫氣還原4~6小時(shí)成亞微米的鎢粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種泵用合金鋼材料，其特征在于:其化學(xué)元素重量份組成如下:C5份； Si8 份； Mn15 份； P小于I份； S小于I份； Cr350 份； Ni15 份；W3份； Cu2 份； Fe500 份。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種泵用合金鋼材料，屬于合金鋼材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的化學(xué)元素重量份組成為：C、5~10份；Si、8~10份；Mn、10~15份；P、小于1份；S、小于1份；Cr、300~350份；Ni、15~20份；W、2~3份；Cu、1~2份；Fe、450~500份。采用本發(fā)明的泵用合金鋼材料，可以實(shí)現(xiàn)泵體耐腐蝕性強(qiáng)的目的，而且，用凍干技術(shù)生產(chǎn)的鎢粉的使用，還提高了渣漿泵的耐磨性。
【IPC分類(lèi)】B22F9-22, C22C38-58
【公開(kāi)號(hào)】CN104532160
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410827188
【發(fā)明人】李大志
【申請(qǐng)人】蕪湖金龍模具鍛造有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日