[发明专利]一种耐空泡腐蚀硬化铸件

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸件，尤其是一种耐空泡腐蚀硬化铸件，属于冶金领域。

背景技术

海滨电站及船舶上大量使用的海水泵叶轮以及螺旋浆目前大多使用铜质材料，铜螺旋浆及海水泵叶轮的最大问题是耐空泡腐蚀和冲击腐蚀性能差，经常更换。国内螺旋浆及海水泵叶轮材料虽不断更新，从锰黄铜到镍铝青铜、高锰铝青铜、铍钴铝青铜，耐空泡腐蚀性能不断提高，但是提高的幅度不大，高速桨的累积寿命仅200-300小时；我国舰船高速螺旋桨也主要使用高锰铝青铜等铜铸件材料制造，使用寿命短，易发生空泡腐蚀破坏，一般连续使用时间仅200-300小时，要经常更换，不能满足军工需要。

另外，螺旋桨及海水泵叶轮的形状复杂、独特，一般需铸造生产，而沉锭硬化铸件钢的化学成份复杂，铸件元素间的熔点相差较大，铸造易产生偏析，缩孔、疏松等缺陷。

随着舰船主机功率提高和舰船大型化，国外对铜铸件螺旋桨断裂事故的报道亦增多了。尽管铜铸件螺旋桨材料的性能已不断改进，设计时的安全系数也较大，但仍不能完全防止腐蚀疲劳断裂事故。曾经有报道，用铜铸件制做的高速汽艇螺旋桨使用时间不到100小时，就发生严重空蚀，而在海水环境下表现得更严重。

据申请人检索发现，一个美国专利文献，申请号为：PCT/US00/05916，涉及一种沉淀硬化的马氏体不锈钢及其组成，成份为，0.005-0.04wt％碳，不大于1.0wt％硅，不大于2.0wt％锰，12.5-17.0wt％铬，3.6-6.0wt％镍，0.1-1.5wt％钼，0.02-0.5wt％钒，一种或两种0.01-0.5wt％稀土元素和0.2-2.0wt％铜，其余为铁和极少量的杂质。该不锈钢具有较好的机械性能，抗疲劳性能和耐腐蚀性能，人工海水空蚀试验表明，其空泡腐蚀失重指标为15g/m²h，但仍然不能满足大主机功率和大型化舰船螺旋桨的要求，或者说仍然要经常更换，不能满足长期使用的需要尤其是军工需要。

发明内容

针对上述问题，本发明开发一种“军民通用”的螺旋桨、海水泵以及叶轮叶片的材料，该材料在海水环境中有优异的耐海水腐蚀性能和耐空泡腐蚀性能，强度高、韧性好。

为了达到以上目的，本发明采用了以下技术方案，一种耐空泡腐蚀硬化铸件，其组成成份及重量百分比为，碳：0.02-0.10；硅：0.1-1.5；锰：0.5-2.5；铬：11.0-15.0；镍：5.5-8.5；钼：1.5-3.0；铜：1.5-3.5；铌：0.2-0.4；其余为铁。

上述的一种耐空泡腐蚀硬化铸件，其优化处理为，碳：0.02-0.10；硅：0.1-1.5；锰：0.5-2.5；铬：11.0-15.0；镍：5.5-8.5；钼：1.5-3.0；铜：1.5-3.5；铌：0.2-0.4；铈：0-0.15；钛：0-0.08；其余为铁。

由于本发明采用了以上技术方案，所以用本发明的耐空泡腐蚀硬化铸件所制作的螺旋桨、海水泵及其叶轮叶片，其耐泡腐蚀失重指标仅为1.0mg/2h，在海水环境中有优异的耐海水腐蚀性能和耐空泡腐蚀性能，强度高、韧性好。可满足大主机功率和大型化舰船螺旋桨的要求，而且还可满足军工的需要。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

图2为本发明的动电位极化试验图

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

一、本发明的耐空泡腐蚀硬化铸件的组成成份及重量百分比，具体见下表1：