CN102808110B - 一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材 - Google Patents

一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材 Download PDF

Info

Publication number
CN102808110B
CN102808110B CN201210305856.0A CN201210305856A CN102808110B CN 102808110 B CN102808110 B CN 102808110B CN 201210305856 A CN201210305856 A CN 201210305856A CN 102808110 B CN102808110 B CN 102808110B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
alloy
base alloy
based alloy
stainless steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210305856.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102808110A (zh
Inventor
杨学焦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Tiantai Environmental Technology Co. Ltd.
Original Assignee
朱育盼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 朱育盼 filed Critical 朱育盼
Priority to CN201210305856.0A priority Critical patent/CN102808110B/zh
Publication of CN102808110A publication Critical patent/CN102808110A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102808110B publication Critical patent/CN102808110B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 14.0-16.0％，Cr 22.5-24.5％，W 5.5-6.5％，Ti 1.0-1.5％，Nb 0.8-1.2％，Mn 0.8-1.2％，Y 0.05-0.1％，Si 0.06-0.1％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。

Description

一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材
技术领域
本发明涉及合金领域，特别涉及一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材。
背景技术
不锈钢因具有优良的耐蚀性和力学性能，广泛用于石油化工、反应堆及核电站中各种耐酸阀门及高温高压阀门的制造。由于运行过程中各种介质具有较强的腐蚀性甚至放射性，同时阀门密封面在启闭过程中频繁经受摩擦、挤压和撞击作用，阀门的密封面很容易遭到破坏，而大大缩短阀门的使用寿命，而且介质的渗漏可能造成停工停产、环境污染甚至造成恶性事故的发生。因此，不锈钢阀门的密封面不仅要求具有良好的抗腐蚀性，而且具有高的硬度、抗擦伤能力和抗热震性能及抗撞击性能。
不锈钢阀门的密封面一般采用直接在阀体上进行电弧、火焰堆焊及等离子堆焊高性能合金层的工艺进行强化，所用的合金原料主要为Fe基、Ni基及Co基自熔合金粉末，这些自熔合金粉末在基体元素的基础上，添加Cr、B、Si、C、Mo、W等元素，合金粉末的熔点低，自熔性好，具有耐蚀、耐磨、耐热、抗氧化等性能。而有些应用场合对密封面强化层的成分有严格的要求，如核工业用阀考虑阀门使用寿命的长期可靠性，常采用钴基合金作密封面，但是钴可因中子辐照引起二次放射，而不利于反应堆工作；B具有很强的中子吸收能力，容易产生辐照脆化和肿胀效应。Stellite公司开发出不含B的Tribaloy T-700合金，其成分为(wt.％)：Fe≤3.0，Mo：32.5，Cr：15.5，Si：3.4，Co：1.5，C≤0.08，Ni：余量。
与现有电弧、火焰堆焊及等离子堆焊工艺相类似，激光熔覆技术通过高功率激光熔化同步输送的熔覆材料，同时基体表面一薄层发生熔化，利用基体自身的冷却作用在基体表面获得与基体结合良好的合金层。激光熔覆与上述工艺技术相比具有如下特点和优势：1.可以实现高精度的熔覆沉积，材料利用率高；2.熔覆层的厚度和宽度可通过多层多道搭接熔覆进行可靠控制；3.能量集中，对基体的热输入小，熔覆层的稀释率低，对基体的热影响和变形小；4.激光熔覆合金强化层与基体为完全的冶金结合，结合强度高；5.激光熔覆过程是一快速凝固过程，熔覆层的组织完全致密、无气孔，具有更高的硬度和耐磨耐蚀性能。
目前针对不锈钢阀门密封面激光熔覆强化主要采用预置钴基及镍基合金粉末的粉末供给方法。粉末预置方法一般只适合在材料表面熔覆一层材料，熔覆层的厚度受到限制，粉末如铺置太厚，熔覆时很难保证涂层与基体的冶金结合和良好的涂层性能；粉末预置方法在进行多层熔覆制备较厚合金层时，不能保证熔覆过程的连续性，工艺较为繁琐；通过实验发现，在激光熔覆Tribaloy T-700合金时，由于合金层的韧性较差，熔覆层极易开裂；另外，Tribaloy T-700合金及上述的钴基及镍基合金中含有Co或者B，不能满足某些核工业用阀门密封面强化层不能含有B和Co的严格要求。
公开号为CN101368239A的中国专利申请公开了一种不锈钢阀门密封面合金层的镍基合金，该镍基合金的成分和含量为：C：1.0-1.5wt％，Cr：17.5-19.5wt％，Mo：7.0-9.0wt％，W：3.5-4.5wt％，Nb：1.5-2.5wt％，Si：2.0-3.0wt％，Ni：余量。所述镍基合金粉末成分中不含B和Co。该专利申请的合金在一定程度上克服了现有技术的缺陷，但其主要注重合金的熔覆工艺性能，合金自身的综合性能仍不是十分理想。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，该镍基合金丝材不仅具有较好的热喷涂或激光熔覆工艺性能，采用其制备的涂层也具有较好的拉伸强度，适宜的硬度等力学性能以及优异的抗腐蚀性能，并且与基体冶金结合好，抗热震性能优异。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 14.0-16.0％，Cr 22.5-24.5％，W 5.5-6.5％，Ti 1.0-1.5％，Nb 0.8-1.2％，Mn 0.8-1.2％，Y 0.05-0.1％，Si 0.06-0.1％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
优选，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 14.5-15.5％，Cr 23.0-24.0％，W 5.8-6.2％，Ti 1.2-1.3％，Nb 0.9-1.1％，Mn 0.9-1.1％，Y 0.07-0.08％，Si 0.07-0.09％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
最优选，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 15.0％，Cr 23.5％，W 6.0％，Ti 1.25％，Nb 1.0％，Mn 1.0％，Y 0.075％，Si0.08％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
上述各元素的作用及配比依据如下：
Ni作为基体元素，形成稳定奥氏体组织，固溶更多的合金元素；
W、Mo有利于Ni基合金膨胀系数的降低，并提高合金的高温性能；
Cr提高合金的高温抗氧化性能和组织稳定性，并与Mo、Ni形成细小弥散的强化相Ni2(Mo，Cr)，提高合金的机械性能；
Ti、Nb提高合金的高温力学性能，同时提高合金的抗氧化性能；
Mn、Si保持合金良好的加工性能；
Y稀土元素适量的添加能够提高合金纯度、改善合金晶界组织，起到强化晶界的微合金化作用。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过调整合金元素的组成和含量，使得各组份达到协同技术效果。在大量试验的基础上，确定了上述各组份的含量，使其综合作用效果最优，满足不锈钢阀门密封面涂层的使用需求。
(2)本发明制备的合金具有较好的拉伸强度，适宜的硬度等力学性能以及优异的抗腐蚀性能，与基体冶金结合好，并且热膨胀系数低，因此抗热震性能优异。
具体实施方式
实施例一
一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 14.0％，Cr 24.5％，W 5.5％，Ti 1.5％，Nb 0.8％，Mn 1.2％，Y 0.05％，Si 0.1％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
实施例二
一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 16.0％，Cr 22.5％，W 6.5％，Ti 1.0％，Nb 1.2％，Mn 0.8％，Y 0.1％，Si 0.06％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
实施例三
一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 14.5％，Cr 24.0％，W 5.8％，Ti 1.3％，Nb 0.9％，Mn 1.1％，Y 0.07％，Si 0.09％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
实施例四
一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 15.5％，Cr 23.0％，W 6.2％，Ti 1.2％，Nb 1.1％，Mn 0.9％，Y 0.08％，Si 0.07％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
实施例五
一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 15.0％，Cr 23.5％，W 6.0％，Ti 1.3％，Nb 1.0％，Mn 1.0％，Y 0.07％，Si 0.08％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材，其特征在于，所述镍基合金按重量百分比计由下列组份组成：Mo 15.0％，Cr 23.5％，W 6.0％，Ti 1.25％，Nb 1.0％，Mn 1.0％，Y 0.075％，Si 0.08％，C≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余为Ni；Cr提高合金的高温抗氧化性能和组织稳定性，并与Mo、Ni形成细小弥散的强化相Ni2(Mo，Cr)。
CN201210305856.0A 2012-08-24 2012-08-24 一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材 Expired - Fee Related CN102808110B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210305856.0A CN102808110B (zh) 2012-08-24 2012-08-24 一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210305856.0A CN102808110B (zh) 2012-08-24 2012-08-24 一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102808110A CN102808110A (zh) 2012-12-05
CN102808110B true CN102808110B (zh) 2015-05-06

Family

ID=47231979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210305856.0A Expired - Fee Related CN102808110B (zh) 2012-08-24 2012-08-24 一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102808110B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104637552A (zh) * 2015-01-09 2015-05-20 李泽文 一种反应堆钩爪连杆机构及其制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101087894A (zh) * 2004-12-23 2007-12-12 西门子公司 镍基合金、构件、燃气轮机装置以及钯在有关这种合金中的应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101087894A (zh) * 2004-12-23 2007-12-12 西门子公司 镍基合金、构件、燃气轮机装置以及钯在有关这种合金中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN102808110A (zh) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101306494B (zh) 一种镍基高温合金钎料
CN107999991B (zh) 用于钛-钢mig焊接的高熵药芯焊丝及其制备方法
Espy Weldability of nitrogen-strengthened stainless steels
CN101797643B (zh) 一种无钴铁基合金粉末组合物及其应用
CN103071946B (zh) 超临界铁素体耐热钢配套焊条及其生产方法
CN102029482B (zh) 一种用于热锻压模具修复的气保护堆焊药芯焊丝
CN101717881B (zh) 一种用于核电阀门密封面强化涂层的无钴镍基合金
CN101629256B (zh) 一种用于核电阀门密封面的镍铬合金粉末组合物
CN102534606B (zh) 一种用于核电阀门密封面的镍基合金涂层及其制备方法
CN106077997A (zh) 一种用于抗熔盐腐蚀镍基高温合金熔化焊的焊料
CN102615451A (zh) 埋弧焊用粘结焊剂和实芯焊丝以及低温用钢的埋弧焊方法
CN105215571A (zh) 添加Mn和Nb的核电用NiCrFe合金堆焊焊带及焊接方法
CN108971795A (zh) 一种高锰奥氏体低温钢用电焊条
CN102658442A (zh) 一种碱性渣系的焊缝金属控Cr且具有抗FAC能力的低合金钢焊条
CN106119603A (zh) 一种耐腐蚀合金材料
CN102808109B (zh) 一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材的制备方法
CN103962746B (zh) 一种电弧焊用气体保护药芯焊丝
CN100581704C (zh) 超级镍/NiCr叠层复合材料的填丝钨极氩弧焊工艺
CN105195919A (zh) 一种高强度耐候钢用气体保护焊丝用钢及焊丝
CN102808110B (zh) 一种不锈钢阀门密封面涂层用镍基合金丝材
CN101545088B (zh) 一种铁基药芯电弧喷熔丝材
CN102259241A (zh) 一种低活化马氏体钢熔化焊用填充焊丝及使用方法
CN112496595A (zh) 一种用于核电安全壳的气体保护焊丝及其制备与应用
CN105234594A (zh) 适用于耐高温、抗蠕变钢用焊条及其制备方法
CN108326428B (zh) 一种核级阀门堆焊材料的制备及堆焊方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ZHU YUPAN

Free format text: FORMER OWNER: YANG XUEJIAO

Effective date: 20150414

C14 Grant of patent or utility model
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 315181 NINGBO, ZHEJIANG PROVINCE TO: 315175 NINGBO, ZHEJIANG PROVINCE

GR01 Patent grant
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150414

Address after: Yinzhou District Lianfeng road 315175 Zhejiang city of Ningbo Province, No. 886

Applicant after: Zhu Yupan

Address before: Yinzhou District Heng Jie Heng Jie Zhen Road 315181 No. 50 Zhejiang city of Ningbo Province

Applicant before: Yang Xuejiao

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhu Meng

Inventor before: Yang Xuejiao

COR Change of bibliographic data
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150929

Address after: 315100 Zhejiang city of Ningbo province Yinzhou District Jingu Road No. 216 Room 806

Patentee after: Ningbo Tiantai Environmental Technology Co. Ltd.

Address before: Yinzhou District Lianfeng road 315175 Zhejiang city of Ningbo Province, No. 886

Patentee before: Zhu Yupan

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Ningbo Tiantai Environmental Technology Co. Ltd.

Document name: Notification to Pay the Fees

Addressee: Ningbo Tiantai Environmental Technology Co. Ltd.

Document name: Notification of Passing Examination on Formalities

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150506

Termination date: 20150824

EXPY Termination of patent right or utility model