[发明专利]一种合金材料法兰及其锻造工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料加工领域，涉及一种合金材料的锻造加工，具体地说是一种合金材料法兰及其锻造工艺。

背景技术

在现代工业的连续生产中，尤其是在石油化工行业中，在高温高压的作用下，法兰受介质腐蚀、冲刷、温度、压力、震动等因素的影响，会不可避免的出现泄露问题。由于密封面加工尺寸的误差，密封元件的老化以及安装紧固不当等原因极易造成法兰的渗漏。如果不能及时治理法兰渗漏问题，在介质的冲刷下会使渗漏迅速扩大，造成物料的损失，生产环境的破坏，导致企业停机停产，造成巨大的经济损失。如果是有毒有害、易燃易爆的介质泄漏，还有可能造成人员中毒、火灾爆炸等重大事故。

传统解决法兰渗漏的方法为更换密封元件和涂抹密封胶或者更换法兰及管道，但该方法具有很大的局限性，且有的渗漏受工作环境安全的要求限制，无法现场进行解决。于是寻求耐腐蚀材料成为实际工程技术中的难点和重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为克服现有技术的缺点，提供一种合金材料法兰及其锻造工艺，该合金材料法兰具有优异的耐应力腐蚀开裂性能，耐点腐蚀、缝隙腐蚀性能，同时具有良好的抗氧化性和非氧化性热酸性能，在室温至550℃的高温下都能保证稳定的机械性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种合金材料法兰，其重量百分比化学成分为：镍12.7-12.9%、铬25.3-25.5%、碳0.1-0.12%、硅0.17-0.19%、锰0.72-0.79%、硫0.0015-0.0035%、钼2.25-2.35%、钛3.25-3.45%、铝3-3.25%、铜1.25-1.85%、磷0.015-0.017%、钨0.9-1.1%、硼0.018-0.022%、铌0.9-1.1%、稀土元素0.11-0.13%，其余为Fe和杂质；所述稀土元素包括镱12-18%、铒6-11%、镝19-25%、钆16-26%、铈8-17%、镧13-18%和钍15-22%。

本发明还提供一种合金材料法兰，选择合金坯料的重量百分比化学成分为：镍12.7%、铬25.3%、碳0.1%、硅0.17%、锰0.72%、硫0.0015%、钼2.25%、钛3.25%、铝3%、铜1.25%、磷0.015%、钨0.9%、硼0.018%、铌0.9%、稀土元素0.11%，其余为Fe和杂质；所述稀土元素包括镱12%、铒6%、镝19%、钆26%、铈8%、镧14%和钍15%。

本发明还提供一种合金材料法兰，选择合金坯料的重量百分比化学成分为：镍12.9%、铬25.5%、碳0.12%、硅0.19%、锰0.79%、硫0.0035%、钼2.35%、钛3.45%、铝3.25%、铜1.85%、磷0.017%、钨1.1%、硼0.022%、铌1.1%、稀土元素0.13%，其余为Fe和杂质；所述稀土元素包括镱12%、铒11%、镝19%、钆16%、铈8%、镧18%和钍16%。

本发明还提供一种合金材料法兰，选择合金坯料的重量百分比化学成分为：镍12.8%、铬25.4%、碳0.11%、硅0.18%、锰0.76%、硫0.0025%、钼2.30%、钛3.35%、铝3.15%、铜1.55%、磷0.016%、钨1.0%、硼0.020%、铌1.0%、稀土元素0.12%，其余为Fe和杂质；所述稀土元素包括镱12%、铒8%、镝21%、钆16%、铈8%、镧13%和钍22%。

本发明进一步限定的技术方案是：

本发明还提供一种合金材料法兰的锻造工艺，包括如下具体步骤：

步骤（1）：先用化学分析仪器对合金坯料进行化学分析，确保其化学成份符合上述合金材料的成份要求；

步骤（2）：步骤（1）分析合格后，选用5000Kg以下的合金坯料，采用电炉炼钢，在3500℃下对坯料进行熔炼；

步骤（3）：将步骤（2）中经过高温熔炼的合金坯料进炉保温在940-980℃，保温3-6h后进行锻造，去除氧化皮，并预成型；

步骤（4）：将步骤（3）得到的预成型合金坯料在920-950℃下进行锻造终端成型，终锻温度控制在900℃以上，当低于此温度时，须增加火次，控制锻造比≥3；

步骤（5）：将步骤（4）中终端成型后的合金坯料切边，并将切边后的合金坯料保持在1150-1180℃温度下3-6h；

步骤（6）：将步骤（5）中得到的合金坯料进行热处理，处理方法为固溶处理，热处理设备采用罩式炉，热处理温度范围为980-1200℃，保温时间为25-35min，然后将合金坯料在5分钟内冷却到38-42℃，得到法兰坯料；