[发明专利]高温抗磨Fe-Cr-B-Al合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种高温抗磨合金制备方法，特别涉及一种高温抗磨Fe-Cr-B-Al合金制备方法，属于耐磨材料技术领域。

背景技术

高温磨损是一种极其严酷的磨损工况，对材料性能要求很高，既要有良好的抗磨料磨损能力，还要有良好的抗氧化腐蚀能力，传统材料很难满足要求。为了提高材料抗高温磨损性能，中国发明专利CN1451773A公开了一种耐高温耐磨损高强度合金的制备方法，合金的成分为C0.05～0.08，Cr18.0～20.0，Mo4.5～5.5，Al1.2～1.5，Ti2.5～3.1，Fe8.0～10.0，Ce≤0.025，B≤0.005，Si≤0.4，Mn≤0.4，S≤0.01，P≤0.012，Ni余量，采用真空感应熔炼技术，加料顺序为：在坩埚中从下至上依次装入部分小块Ni+全部Cr、全部W、全部Mo、全部Fe+部分C+剩余小块Ni+长规格Ni，剩余C、全部Al、全部Ti在合金化期加入，全部CrB、全部Ce在合金化后期加入；精炼温度：1580±10℃；浇注温度：1450±10℃。用该发明方法制备出的合金在性能上可以达到甚至超过原仿制合金的技术指标。中国发明专利CN103968101A还公开了一种高耐腐蚀和冲蚀磨损的陶瓷球阀。两个阀体与阀盖联接，通过O型垫圈密封；两个阀体内侧中心分别安装有阶梯形阀座，其台肩与阀体内侧通过回弹垫片配合固定，阀座内侧与弓形缺口阀球形成面接触密封；阀杆与阀盖连接的周向空隙内嵌入石墨填料，并通过填料压盖经螺栓压紧固定；阀杆的一端插入弓形缺口阀球定位，阀杆的另一端与执行机构连接，执行机构通过阀杆带动弓形缺口阀球旋转运动，弓形缺口阀球采用非对称结构的阀球。该发明可应用于煤化工、石油化工、电力系统中多相流磨损工况，具备很好的耐高温性，耐磨性，使用寿命长。具备良好的综合性能，能够满足在多相流苛刻冲刷磨损环境中的使用。中国发明专利CN103964744A还公开了一种用于大型工矿企业易磨损设备的耐高温耐磨损的防护材料，由下列成分组成，按重量份数计，碳化硅、氧化铝微粉、陶瓷微粉、碳纤维、三氧化二铬、锆莫来石、白刚玉微粉、珍珠岩、玻璃丝、氢氧化钙、氧化锌微粉、氧氯化锆、助剂，粘剂及溶剂，该发明通过上述成分之间的协同作用，在升温过程中，材料强度显著提高，改进了材料的热稳定性和抗侵蚀性；该材料利用材料在高温下进行增链、材料转化反应制成的，比传统的耐磨材料耐温性能高出60％，能抵抗持续1000℃的工作温度下长时间工作，具有极好的抗腐蚀性能，在高温环境下可抵御大小颗粒磨蚀物质引起的磨损。中国发明专利CN103722296A还公开了一种高温热风机叶片磨损的修复方法，包括如下操作步骤：采用耐热不锈钢板制作与叶片根部联接部位尺寸相当的加强板，并将加强钢板按照叶片根部形状压制成型；将上述一块上述加强钢板覆盖在叶片根部联接部位背面上，加强钢板的一个边点焊在后盘上，加强钢板的其余三边点焊在叶片根部，采用对称焊接方法，点焊完成之后，再按照同样的方法进行满焊；再按照上述施焊顺序，在叶片工作面后盘焊缝及易磨损部位，堆焊一层耐磨材料，经过以上焊接过程之后应进行叶片静平衡校验。该发明可以快速消除了风机叶轮的安全隐患，降低维护成本，尽可能缩短维修时间，延长了风机的使用寿命，适用于硫铵生产企业。中国发明专利CN102147020A还公开了一种耐高温耐高压耐磨损单向闸阀，上阀体内的手轮轴(11)通过螺母(16)与手轮(14)相连，手轮(14)下方设置有支撑轴承(13)，阀杆(7)上端的周围套有耐磨材料(10)，耐磨材料(10)通过下方设置的限位圈(9)固定在上阀体上，手轮(14)与螺母(16)之间设置有蝶形弹簧(15)，手轮轴(11)与上阀体之间装有石墨金属网倒密封元件(12)，手轮轴(11)与阀杆(7)采用卡口连接方式相连，连接在阀杆(7)上的闸板由相互平行且相连的动摩擦闸板(3)和静摩擦闸板(2)组成的平行双闸板。该发明的有益效果：无堵塞，耐高温，耐高压，耐磨损，使用寿命长。中国发明专利CN1846926A还公开了TB3102抗高温磨粒磨损堆焊焊条，常温下堆焊层硬度HRC≥65，不预热，焊层无裂纹。其主要原料配比按重量份数为：大理石13至25、萤石2至8、高碳铬铁5至20、钛白粉0.5至3、中碳锰铁3至8、硼石8至20、钨粉1.5至6、钒铁10至20、石墨0.8至4、石英0.8至2、钛铁2至3。适用于低、中碳钢和低、中合金结构钢上冷态堆焊；焊前不预热，焊后可不进行热处理。中国发明专利CN102345086A还公开了一种电厂锅炉“四管”在高温条件下抗氧化和耐磨损的复合涂层。所述复合涂层的组分为70-80wt.％的NiCoCrAlY，以及20-30wt.％的ZrC，涂层厚度为200-300μm；制备时，采用等离子喷涂或超音速火焰喷涂的方法，将一定比例成分和粒度的NiCoCrAlY和ZrC搅拌均匀后，形成喷涂所需要的粉体，在一定喷涂工艺条件下形成所需要的涂层。涂层在高温下其也具有很高的硬度，涂层的抗氧化、磨损和侵蚀性能大为提高。从而克服了当前涂层的脆化和在制备过程中形成微裂纹问题，使得电厂锅炉“四管”的使用寿命大为提高。中国发明专利CN103388108A还公开了用于制造具有均质的机械特性和改进的耐磨性和高的硬度潜能的材料的方法及根据所述的方法来由莱氏体工具钢合金制作的具有抗磨粒磨损的高稳定性的材料。HIP块在温度超过1100℃的、但至少比最低的熔解组织相的融化温度低10℃的、用超过12小时持续时间情况下的高温退火，平均碳化物相大小提高了至少65％，圆化了碳化物相的表面形状，以及均匀化了基体，其后续加工制作成具有高耐磨性的零件。根据该发明方法的材料具有均质的机械特性，在热调制处理状态下、在平均碳化物相大小超过2.8μm时，在基体中具有至少7.0体积％的M₆C碳化物和MC碳化物的碳化物相份额，在该体中存在0.45重量％至0.75重量％的碳浓度。