CN105369161A - 一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，包括如下步骤：合金坯料下料-锻造-热处理-机械粗加工-表面涂覆；选用合金坯料化学成分及质量百分比为：Cr：28.0-29.0%，Ni：2.1-3.3%，C≤0.05%，Mo：3.0-5.0%，Cu：0.52-0.54%，Si：0.89-0.93%，Nb：0.14-0.16%，Ti：0.097-0.099%，Ca：0.15-0.17%，Se：0.05-0.15%，Te：0.15-0.19%，S：0.015-0.025%，P：0.021-0.023%，镧系稀土：5.5-6.6%，其余为Fe和不可避免杂质；镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%。

Description

一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺。
背景技术
S22253是一种双相不锈钢，双相不锈钢是不锈钢种之一，因组织中铁素体和奥氏体相大约各占一半而得名；这样的双相组织使得铁素体和奥氏体晶粒均显著细化；由于铁素体的存在，使得双相钢的强度是普通奥氏体钢的两倍，它很好地结合了奥氏体和铁素体不锈钢的优点。
S22253双相不锈钢兼具奥氏体不锈钢的高韧性、可焊接性以及铁素体不锈钢的高强度、耐腐蚀性和抗应力腐蚀性；抗氢致裂纹腐蚀及氯化物应力腐蚀性优良；同时，由于是双相混合组织，也减少了晶间腐蚀的可能性，在焊接凝固过程中不易出现裂纹；
正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速；法兰作为管线的连接件，于是在高腐蚀工况下，S22253材质法兰就成为理想的产品，因此，S22253材质法兰锻造就成为行业内的一个开发热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，包括如下步骤：合金坯料下料-锻造-热处理-机械粗加工-表面涂覆；
选用合金坯料化学成分及质量百分比为：Cr：28.0-29.0%，Ni：2.1-3.3%，C≤0.05%，Mo：3.0-5.0%，Cu：0.52-0.54%，Si：0.89-0.93%，Nb：0.14-0.16%，Ti：0.097-0.099%，Ca：0.15-0.17%，Se：0.05-0.15%，Te：0.15-0.19%，S：0.015-0.025%，P：0.021-0.023%，镧系稀土：5.5-6.6%，其余为Fe和不可避免杂质；
镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
锻造：对浇注后的钢锭加热，加热温度≤1180℃，保温时间为2h/100mm，不要使火焰直射锻件；控制始锻温度1100-1200℃，终锻温度900-1000℃，测温点在离边缘或端面50-100mm处；每火的有效临界变形量≥20﹪；
锻后先采用空冷，确定表面无缺陷后换做水冷，水冷工序为三段式，先采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至670-690℃，再采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至610-620℃，最后采用水冷以4-6℃/s的冷却速率冷却至室温；
热处理：采用固溶工艺，加热时全功率升温，温度升至1050-1070℃，保温时间为2．5h/100mm；出炉淬水时入水水温≤40℃，3分钟内冷却至室温；
表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅藻土3-5份、丁苯胶乳1-4份、羟乙基纤维素2-6份加至阳离子乳化剂0.8-4.5份、水9-16份的混合溶液，升温，边搅拌边加入90#沥青7-15份，保温搅拌，静置，得乳化沥青；
步骤2，以重量份计，将氯化聚乙烯2-6份、正硅酸乙酯1-5份、氨基树脂3-7份、新戊二醇2-5份、焦磷酸钠1-4份、溶剂5-12份混合，升温，搅拌，保温，得混合物；
步骤3，以重量份计，将步骤1所得乳化沥青4-8份和步骤2所得混合物3-9份混合，加入环氧树脂1-9份、丙烯酸树脂2-6份、硬脂酸3-7份、聚丙烯酰胺0.8-3.5份、甘露醇0.2-0.7份、壳聚糖0.1-0.6份、抗氧剂2-6份，搅拌，即得。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯或乳酸乙酯中的一种。
前述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
前述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，步骤1中升温至100-125℃，升温速度为5-10℃/min。
前述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，步骤1中搅拌速度为500-700rpm。
前述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，步骤2中升温至60-90℃，搅拌速度为200-400rpm。
前述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，步骤3中还需要加入硅溶胶3-10份。
本发明所设计的生产工艺，机械强度≥620MP；屈服强度≥450MPa，固溶态的延伸率达到25%，韧性值AKV在100J以上，固溶后表面硬度为HB175-235；同时，利用本发明的工艺生产出的支吊架抗腐蚀性能好，可焊性良好，热裂倾向小；同时，具有优异的耐腐蚀性能，耐盐雾性可达2000小时以上，耐10%NaOH溶液可达30天以上。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，包括如下步骤：合金坯料下料-锻造-热处理-机械粗加工-表面涂覆；
选用合金坯料化学成分及质量百分比为：Cr：28.0-29.0%，Ni：2.1-3.3%，C≤0.05%，Mo：3.0-5.0%，Cu：0.52-0.54%，Si：0.89-0.93%，Nb：0.14-0.16%，Ti：0.097-0.099%，Ca：0.15-0.17%，Se：0.05-0.15%，Te：0.15-0.19%，S：0.015-0.025%，P：0.021-0.023%，镧系稀土：5.5-6.6%，其余为Fe和不可避免杂质；
镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
锻造：对浇注后的钢锭加热，加热温度≤1180℃，保温时间为2h/100mm，不要使火焰直射锻件；控制始锻温度1100-1200℃，终锻温度900-1000℃，测温点在离边缘或端面50-100mm处；每火的有效临界变形量≥20﹪；
锻后先采用空冷，确定表面无缺陷后换做水冷，水冷工序为三段式，先采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至670-690℃，再采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至610-620℃，最后采用水冷以4-6℃/s的冷却速率冷却至室温；
热处理：采用固溶工艺，加热时全功率升温，温度升至1050-1070℃，保温时间为2．5h/100mm；出炉淬水时入水水温≤40℃，3分钟内冷却至室温；
表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅藻土3-5份、丁苯胶乳1-4份、羟乙基纤维素2-6份加至阳离子乳化剂0.8-4.5份、水9-16份的混合溶液，升温，边搅拌边加入90#沥青7-15份，保温搅拌，静置，得乳化沥青；
步骤2，以重量份计，将氯化聚乙烯2-6份、正硅酸乙酯1-5份、氨基树脂3-7份、新戊二醇2-5份、焦磷酸钠1-4份、溶剂5-12份混合，升温，搅拌，保温，得混合物；
步骤3，以重量份计，将步骤1所得乳化沥青4-8份和步骤2所得混合物3-9份混合，加入环氧树脂1-9份、丙烯酸树脂2-6份、硬脂酸3-7份、聚丙烯酰胺0.8-3.5份、甘露醇0.2-0.7份、壳聚糖0.1-0.6份、抗氧剂2-6份，搅拌，即得。
溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯或乳酸乙酯中的一种；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；步骤1中升温至100℃，升温速度为10℃/min；步骤1中搅拌速度为500rpm；步骤2中升温至90℃，搅拌速度为200rpm；步骤3中还需要加入硅溶胶10份。
实施例2
本实施例提供的一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，包括如下步骤：合金坯料下料-锻造-热处理-机械粗加工-表面涂覆；
选用合金坯料化学成分及质量百分比为：Cr：28.0-29.0%，Ni：2.1-3.3%，C≤0.05%，Mo：3.0-5.0%，Cu：0.52-0.54%，Si：0.89-0.93%，Nb：0.14-0.16%，Ti：0.097-0.099%，Ca：0.15-0.17%，Se：0.05-0.15%，Te：0.15-0.19%，S：0.015-0.025%，P：0.021-0.023%，镧系稀土：5.5-6.6%，其余为Fe和不可避免杂质；
镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
锻造：对浇注后的钢锭加热，加热温度≤1180℃，保温时间为2h/100mm，不要使火焰直射锻件；控制始锻温度1100-1200℃，终锻温度900-1000℃，测温点在离边缘或端面50-100mm处；每火的有效临界变形量≥20﹪；
锻后先采用空冷，确定表面无缺陷后换做水冷，水冷工序为三段式，先采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至670-690℃，再采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至610-620℃，最后采用水冷以4-6℃/s的冷却速率冷却至室温；
热处理：采用固溶工艺，加热时全功率升温，温度升至1050-1070℃，保温时间为2．5h/100mm；出炉淬水时入水水温≤40℃，3分钟内冷却至室温；
表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅藻土3-5份、丁苯胶乳1-4份、羟乙基纤维素2-6份加至阳离子乳化剂0.8-4.5份、水9-16份的混合溶液，升温，边搅拌边加入90#沥青7-15份，保温搅拌，静置，得乳化沥青；
步骤2，以重量份计，将氯化聚乙烯2-6份、正硅酸乙酯1-5份、氨基树脂3-7份、新戊二醇2-5份、焦磷酸钠1-4份、溶剂5-12份混合，升温，搅拌，保温，得混合物；
步骤3，以重量份计，将步骤1所得乳化沥青4-8份和步骤2所得混合物3-9份混合，加入环氧树脂1-9份、丙烯酸树脂2-6份、硬脂酸3-7份、聚丙烯酰胺0.8-3.5份、甘露醇0.2-0.7份、壳聚糖0.1-0.6份、抗氧剂2-6份，搅拌，即得。
溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯或乳酸乙酯中的一种；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；步骤1中升温至115℃，升温速度为6℃/min；步骤1中搅拌速度为650rpm；步骤2中升温至86℃，搅拌速度为360rpm；步骤3中还需要加入硅溶胶8份。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：合金坯料下料-锻造-热处理-机械粗加工-表面涂覆；
选用合金坯料化学成分及质量百分比为：Cr：28.0-29.0%，Ni：2.1-3.3%，C≤0.05%，Mo：3.0-5.0%，Cu：0.52-0.54%，Si：0.89-0.93%，Nb：0.14-0.16%，Ti：0.097-0.099%，Ca：0.15-0.17%，Se：0.05-0.15%，Te：0.15-0.19%，S：0.015-0.025%，P：0.021-0.023%，镧系稀土：5.5-6.6%，其余为Fe和不可避免杂质；
所述镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
锻造：对浇注后的钢锭加热，加热温度≤1180℃，保温时间为2h/100mm，不要使火焰直射锻件；控制始锻温度1100-1200℃，终锻温度900-1000℃，测温点在离边缘或端面50-100mm处；每火的有效临界变形量≥20﹪；
锻后先采用空冷，确定表面无缺陷后换做水冷，所述水冷工序为三段式，先采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至670-690℃，再采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至610-620℃，最后采用水冷以4-6℃/s的冷却速率冷却至室温；
热处理：采用固溶工艺，加热时全功率升温，温度升至1050-1070℃，保温时间为2．5h/100mm；出炉淬水时入水水温≤40℃，3分钟内冷却至室温；
所述表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅藻土3-5份、丁苯胶乳1-4份、羟乙基纤维素2-6份加至阳离子乳化剂0.8-4.5份、水9-16份的混合溶液，升温，边搅拌边加入90#沥青7-15份，保温搅拌，静置，得乳化沥青；
步骤2，以重量份计，将氯化聚乙烯2-6份、正硅酸乙酯1-5份、氨基树脂3-7份、新戊二醇2-5份、焦磷酸钠1-4份、溶剂5-12份混合，升温，搅拌，保温，得混合物；
步骤3，以重量份计，将步骤1所得乳化沥青4-8份和步骤2所得混合物3-9份混合，加入环氧树脂1-9份、丙烯酸树脂2-6份、硬脂酸3-7份、聚丙烯酰胺0.8-3.5份、甘露醇0.2-0.7份、壳聚糖0.1-0.6份、抗氧剂2-6份，搅拌，即得。
2.根据权利要求1所述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，其特征在于，所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯或乳酸乙酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，其特征在于，步骤1中升温至100-125℃，升温速度为5-10℃/min。
5.根据权利要求1所述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，其特征在于，步骤1中搅拌速度为500-700rpm。
6.根据权利要求1所述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，其特征在于，步骤2中升温至60-90℃，搅拌速度为200-400rpm。
7.根据权利要求1所述的具有抗裂耐腐蚀性能的支吊架的生产工艺，其特征在于，步骤3中还需要加入硅溶胶3-10份。
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