[发明专利]一种UNSNO8810管的制造方法

说明书

本发明涉及一种UNSNO8810合金管的离心铸造工艺，以金属铬、金属镍、Q235钢、硅铁和锰铁等为原料，通过工艺条件和参数的合理选择，该方法可制备出质量优良的UNS NO8810合金管，所得合金管具有优异的外观和力学性能，能够替代目前市场上的UNS NO8810轧制管，可大大节约产品进口成本和采购周期，有利于UNS NO8810合金管的推广应用。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种UNS NO8810合金管的离心铸造方法。

背景技术

UNS NO8810合金是一种典型的镍基合金，具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接性能，广泛应用于钛白粉、石化、核电等领域。然而源于其合金材质特性，UNS NO8810合金管现阶段只能由轧制工艺加工而成。目前，材质优良的UNS NO8810合金管主要来自于进口，其价格昂贵，采购周期长，这些因素严重影响了UNS NO8810合金管的推广应用。

离心铸造是将液态金属浇入高速旋转的模筒里，在离心力作用下填充模筒并固定成型的铸造方法。该方法有利于提高铸件晶粒度及其相关力学性能，是一种优异的金属构件铸造工艺。但是对UNS NO8810合金而言，其合金液体流动性差，不易成型，因此利用离心铸造工艺制造高质量的产品存在难度。有关UNS NO8810合金的离心铸造技术至今未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种UNS NO8810合金管的离心铸造工艺，通过工艺条件和参数的合理选择，该方法制备的产品具有优异的物理和应用性能，可代替UNS NO8810轧制管，可大大节约成本和采购周期。

本发明采用中频电炉冶炼技术，具体采用如下技术方案。

一种UNS NO8810合金管的离心铸造方法，包括以下步骤：

（1）以金属铬、金属镍、Q235钢、硅铁和锰铁为原料，根据ASME SB564 UNS NO8810标准比例进行称量配比以备用；

（2）将原料和离心铸造用金属模筒在250℃左右烘烤半小时以上，去除吸附的水分；

（3）将金属镍、金属铬和Q235钢加入中频电炉熔炼，待温度达到1650～1670℃时出炉，然后加入硅铁和锰铁，得到合金液体；

（4）待合金液体冷却至1610～1630℃时，将其倒入转速为400～500r/min的模筒；

合金液体完全浇入后，在30s内将转速匀速升至1600～1650r/min，并在该转速保持15分钟；

随后使用循环水对模筒外表面进行降温，并在40s内匀速降至800～1000r/min，保持该转速5分钟，再在20s内降至300～500r/min，保持该转速5分钟，接着将转速缓慢降至0；

（5）待温度冷却至50℃以下，将模筒吊出，随后将成形的合金管段从模筒内取出，并对管段内外表面进行机加工，得到UNS NO8810合金管成品。

上述离心铸造方法中，原料镍符合GB/6516《电解镍》标准要求，原料铬符合GB3211《金属铬》的要求，原料Q235B符合GB/T700-2006的要求，原料硅铁符合GB/T2272-2009的要求，原料锰铁符合GB/T3795-2006的要求。

步骤（2）中，所述金属模筒的骑乘角为89～110°，内孔尺寸为OD+4mm （OD表示合金管产品外径）。金属模筒内壁预先喷刷有涂料，用于降低模筒所受的热冲击和调节系统的冷却速度，并且管段冷却后易于从筒内拔出。涂层厚度通常为0.8～1mm，可用涂料种类对本领域技术人员而言是容易确认的，本发明中，优选使用由30重量％硅藻土、15重量%硅微粉、5.0重量％钠基膨润土和50重量％水组成的涂料组合物。