CN1153224A - 一种铸造耐磨耐蚀合金 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铸造耐磨耐蚀合金，其特征在于合金成分范围在(重量百分比)：C≤0.10；Cr20-30；Ni15-25；Si1.0-2.5；Mo1.0-3.5；Cu1.0-2.0；V0.8-1.2；Ti0.03-0.3；Fe余量。本发明耐磨耐腐蚀、工艺性能好，成品率高的磷酸料浆泵用合金。

Description

一种铸造耐磨耐蚀合金
本发明涉及铸造耐磨耐蚀合金，特别提供了一种用于制造磷酸料浆泵过流部件的耐磨耐蚀合金。
制造磷复肥生产用的磷酸料浆泵，其环境介质成分大体为。(重量百分比)：41％H3PO4，4％H2SO4，1.5％H2SiF6，1％HF，并含一定数量的氯离子和大约三分之一的固体颗粒(CaSO4，SiO2，Al2O3，MgO等)介质温度为65-85℃，不同型号料浆泵叶轮边缘的线速度在19-25米/秒范围内。目前国外适用这种固液双相流强烈冲刷腐蚀的泵用材料主要有四种：法国的UB6，Cr30，日本的A725M，美国的CD4M-Cu。其中UB6，A725M耐蚀性较好，但耐冲刷能力不足，料浆泵叶轮运转寿命不足2000小时：Cr30耐冲刷能力较强，但耐蚀性能和工艺性能较差，铸件成品率低；CD4M-Cu耐冲涮和耐蚀性能均处于中等水平。
本发明的目的在于提供一种耐磨耐腐蚀、工艺性能好，成品率高的磷酸料浆泵用合金。
本发明提供了一种铸造耐磨耐蚀合金，其特征在于合金成分范围在(重量百分比)：C≤ 0.10；Cr 20-30；Ni 15-25；Si 1.0-2.5；Mo 1.0-3.5；Cu 1.0-2.0；V 0.8-1.2；Ti 0.03-0.3；Fe余量。一般用于磷酸和稀硫酸等非氧化性介质中的合金含大量耐蚀元素Cr和能使合金钝化的Ni、Cu、Mo等元素，以提高基体的耐蚀性：合金中Cr、Mo、V、Ti、Si等元素，一是强化基体，二是使合金中生成足够数量的σ相，提高合金的耐磨性；Ni除提高耐蚀性外，还可起到提高机械性能和工艺性能的作用；为减少含Cr碳化物的数量，碳控制得应尽可能低，且加入少量Ti，可固定一部分碳；Si还可改善合金铸造性能，以保证铸件质量。本发明合金是以大量块状和片状金属同化合物σ相骨架强化的γ基耐磨耐蚀双相合金。通常认为合金中的σ相是有害的脆性相，但σ相中Cr高，耐蚀；σ相硬度高，耐磨；且σ相中Cr与其他元素的比大致为1∶1原子数，因此σ相的形成对基体耐蚀性的影响较碳化物为小。粗大的块状和片状σ相硬骨架纵横交错地分布在软γ基体中，在工作条件下，γ基体因冲剧腐蚀而凹陷；σ相因耐磨耐蚀而凸起，并对基体起到保护作用，基体很快自钝，反过来，基体又对σ相起到支撑和保护作用，因而使合金耐冲刷腐蚀能力大幅度提高。
本发明还提供了上述合金的处理工艺，其特征在于：合金经常压熔炼，铸件及完成机加工后，再进行时效处理。热处理温度900-970℃；保温时间：2-8小时；冷卸方式：空冷。本发明合金铸件不经固溶处理而直接时效。利用合金铸态偏析可得到理想的粗大强化相骨架，又节省了时间和能源。下面结合附图通过实施例详述本发明
附图1  1号合金的金相组织
附图2  2号是合金的金相组织
附图3  3号是合金的金相组织
实施例：
化学成分(Wt％)
  合金号     C   Cr   Si    V   Cu   Mo   Ni   Ti   Fe
    1    0.056   29.95   1.82   0.85  1.35   2.50   20.40   0.04   余
2 0.10 30.00 1.87 0.80 1.50 2.51 22.00 0.06 余
    3    0.05   28.29   1.63   0.89  1.20   2.87   21.15   0.25   余
热处理，性能，组织
合金号 热处理           机械性能       静态腐蚀 叶轮现场运转寿命 金相组织
  σbKg/mm2   σ％   HB   温度℃   腐蚀率
  1    940-950℃6小时空冷      56   1.3   420      80   无明显腐蚀    5500小时   图1
  2    940-950℃6小时空冷      53   1.8   388      82   无明显腐蚀    5120小时   图2
  3    940-950℃6小时空冷      52   2.0   400      78    无明显腐蚀    4800小时   图3
静态腐蚀试验介质
  介质成份  P2O5  H2SO4   H2SiF6  HF   Cl-(ppm)   CaO  MgO   Al2O3  SiO2
含量Wt％   30     4     1.5   1   500   0.2   0.8     0.5   1.0

Claims (2)

1.一种铸造耐磨耐蚀合金，其特征在于合金成分范围在(重量百分比)：
C≤ 0.10
Cr  20-30
Ni  15-25
Si  1.0-2.5
Mo  1.0-3.5
Cu  1.0-2.0
V   0.8-1.2
Ti  0.03-0.3
Fe  余量
2.一种权利要求1所述铸造耐磨耐蚀合金的热处理工艺，其特征在于：合金经常后熔炼，铸件及完成机加工后，再进行时效处理：
热处理温度 900-970℃
保温时间   2-8小时
冷却方式   空冷
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