CN1417360A - 一种铸造耐蚀耐磨钴基合金 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钴基合金,具体为一种铸造耐蚀耐磨钴基合金,其特征在于其合金成分的重量百分数为:C 1.0~2.5;Cr 20~35;W 5~20;Mo 1~6;Nb 1~8;Cu 0.5~2.0;Si 0.5~3.0;Ni 2~15;Co 35~65。本发明设计的钴基合金成分范围,可以确保其具有优异的耐蚀耐磨性能,其平均硬度值(HRC)可达到48左右,它可以用于制造水流式化纤切断机上的切断刀,其在国内生产条件下使用,基本无均匀腐蚀,亦无点蚀,其使用寿命比进口件高出20%;另外,本发明采用合金元素镍部分替代钴,大大降低了合金成本。
Description
技术领域
本发明涉及钴基合金,具体为一种铸造耐蚀耐磨钴基合金。
背景技术
目前生产的钴基合金,主要成分为Co-Cr-W-C型四元合金,尽管其具有耐磨、耐腐蚀的较好性能,但在各种强腐蚀性介质中,其使用性能不令人满意。在某些工业领域中需要具有高抗腐蚀性能、高耐磨性能,同时具有高强度和韧性的合金,如切断刀是水流式化纤切断机的关键部件,其使用条件如下:
切断物料:人造纤维素;
接触介质:酸性水介质,PH值为2,H2SO4浓度10~15g/L,Na2SO4浓度20~30g/L,H2S微量,Cl-200ppm;
工作温度:80~90℃;
负荷性质:脉冲负荷,切割频率200次/分,连续运行使用。
某化纤工业总公司是近年组建的,全套设备从澳地利进口,已投入生产,其中水流式切断机的关键部件切断刀价格昂贵、消耗量大。目前国内化纤行业所用国产刀多为钴基合金,尽管工作温度很低(40~55℃),但寿命一直不尽人意,多年来,人们对切断刀的材质曾采用过多种方法,致力于提高切断刀使用性能和寿命,未见成效,其中:一类如司太立6等合金,其不足之处是材质磨损很快,甚至磨刀时出现卷刃,说明材质硬度不足;另一类合金,其不足之处是在试用时刃部出现锯齿,说明材质韧性较差,无法使用。而国外进口切断刀为钴基变形材,在国内生产条件下使用,常出现点蚀,不能达到合同给出的寿命,因此,急需研制一种新材料,解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较高的强度和韧性、成本较低的铸造耐蚀耐磨钴基合金,它可以用于制造水流式化纤切断机上的关键部件切断刀。
本发明的技术解决方案:
一种铸造耐蚀耐磨钴基合金,其合金成分的重量百分数为:
C 1.0~2.5;Cr 20~35;W 5~20;Mo 1~6;Nb 1~8;
Cu 0.5~2.0;Si 0.5~3.0;Ni 2~15;Co 35~65。
所述铸造耐蚀耐磨钴基合金,其合金成分的重量百分数还可以为:
C 1.5~2.5;Cr 28~35;W 5~15;Mo 1~4;Nb 1~6;
Cu 1.0~2.0;Si 0.5~2.0;Ni 5~15;Co 35~50。
本发明是这样设计的:
碳是合金中重要元素,合金硬度大体上是随碳含量的增加而提高,为使合金具高硬度,选择M7C3强化,所以必须保证足够数量的碳,其重量百分数为1.0~2.5;
铬具有双重作用,一是固溶到钴基体中,提高基体强度和耐蚀性;二是生成碳化物M7C3,提高耐磨性;
钨、钼、铌、镍等元素可以强化基体,其中钨、钼、铌参与形成碳化物,增加强化相数量,提高耐磨性;镍能改善合金韧性,并可以替代一部分钴,从而降低合金成本;
硅能改善液态金属流动性,合金中含有少量的硅,可以提高铸件质量,其重量百分数为0.5~3;
铜能提高合金耐蚀性,具有一定抗氯离子腐蚀作用;但铜的加入也可能对材料的加工性及热处理等带来不利的影响,其重量百分数为0.5~2;
钴是构成本发明的基础合金元素,通过其难熔性能(熔化点为1495℃),有助于基质的内在机械强度,本发明采用合金元素镍部分替代钴,从而可以降低钴的加入量,节约成本,其重量百分数为35~65。
本发明的有益效果是:
1.耐蚀耐磨性能好,使用寿命长。本发明设计的钴基合金成分范围,可以确保其具有优异的耐蚀耐磨性能,其平均硬度值(HRC)可达到48左右;另外,它可以用于制造水流式化纤切断机上的切断刀,其在国内生产条件下使用,平均腐蚀率为-0.018g/M2·h,基本无均匀腐蚀,亦无点蚀,其使用寿命比进口件高出20%。
2.成本低。本发明采用合金元素镍部分替代钴,钴含量下限突破了国内外现有牌号,从而节省了作为战略物资的昂贵金属钴,大大降低了合金成本。
附图说明
图1是本发明实施例1金相组织图。
图2是本发明实施例2金相组织图。
具体实施方式
下面通过实施例和附图进一步详述本发明。合金的熔炼在真空感应炉中完成,经精密铸造成切断刀,具体如下:1.合金化学成分如表1所示:(重量百分数)表1
2.合金热处理、硬度如表2所示:表2
C | Cr | W | Mo | Nb | Ni | Cu | Si | Co | |
实施例1 | 1.6 | 30.0 | 7.0 | 1.5 | 6.1 | 15.0 | 1.3 | 0.8 | 36.7 |
实施例2 | 1.7 | 29.5 | 6.7 | 2.1 | 6.5 | 13.1 | 1.5 | 0.6 | 38.3 |
热处理 | 平均硬度值(HRC) | |
实施例1 | 800~850℃/2h炉冷 | 48 |
实施例2 | 800~850℃/2h炉冷 | 50 |
如图1、图2所示实施例1和实施例2金相组织(100×),其合金基体为面心立方结构,强化相主要为M7C3和碳化铌等;
3.合金耐蚀性如下:
腐蚀介质:10g/L H2SO4+30g/L Na2SO4,PH=1.3;
实验温度:100℃;
实验时间:16h;
平均腐蚀率:-0.018g/M2·h,基本无均匀腐蚀,亦无点蚀。
4.现场试验情况如下:
在相同条件下,进口刀使用寿命为250万次(使用过程中出现点蚀),采用本发明的切断刀使用寿命在300万次以上,其使用寿命提高20%;这样减少了换刀次数,不但提高了生产效率,还保证了产品质量,且价格便宜,约为进口刀的50%,经济效益和社会效益显著。
Claims (2)
1.一种铸造耐蚀耐磨钴基合金,其特征在于其合金成分的重量百分数为:
C1.0~2.5
Cr20~35
W5~20
Mo1~6
Nb1~8
Cu0.5~2.0
Si0.5~3.0
Ni2~15
Co35~65。
2.根据权利要求1所述铸造耐蚀耐磨钴基合金,其特征在于所述合金成分重量百分数为:
C 1.5~2.5
Cr 28~35
W 5~15
Mo 1~4
Nb 1~6
Cu 1.0~2.0
Si 0.5~2.0
Ni 5~15
Co 35~50。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103212912A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-24 | 安泰科技股份有限公司 | 一种热等静压扩散连接制备核电用推力盘的方法 |
CN103215475A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-24 | 中国科学院金属研究所 | 一种新型外科植入用钴基合金及其应用 |
CN105210552A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-06 | 张磊 | 一种玉米联合收割机 |
CN105296808A (zh) * | 2014-07-01 | 2016-02-03 | 升旭雷射科技股份有限公司 | 一种用于移动通讯多媒体及穿戴装置的金属材料 |
CN105296809A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 中国科学院金属研究所 | 一种高强度沉淀强化钴基单晶高温合金及其制备方法 |
CN106493502A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-03-15 | 中国人民解放军第五七九工厂 | 一种航空发动机限动器端面磨损的修复方法 |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103212912A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-24 | 安泰科技股份有限公司 | 一种热等静压扩散连接制备核电用推力盘的方法 |
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