[发明专利]一种应用在船用锚链的复合金属材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合金属材料领域，具体涉及一种应用在船用锚链的复合金属材料及其制备方法。该复合金属材料包括以下质量份组分：钛16.8‑19.2份，锰0.1‑0.3份，碳2‑8份，硅0.80‑1.2份，铁30‑55份，铝10‑12份。通过称取原料、中频精炼、真空高压气冷淬火、均匀化处理、挤压、涂覆铝、精加工处理，和硬化处理等多道工序进行制备，制备得到的复合金属材料耐高温、耐摩擦、耐腐蚀，且表现出很高的比强度，可适用于制作船用锚链。

技术领域

本发明属于复合金属材料领域，具体涉及一种应用在船用锚链的复合金属材料及其制备方法。

背景技术

与陆上的自然条件相比，海洋环境中的紫外线、盐雾、温度和湿度、海水的温度和流速、海水中的溶解氧及含盐量、海浪的冲击、漂浮物的撞击、海洋生物、海底土壤中的细菌等都会不同程度地引起钢构件的腐蚀。船舶长期处于这种苛刻的腐蚀环境中，使得钢构件腐蚀速率很快。

锚链是连接锚和船体或海洋工程设备之间的链条，随着海洋资源的开发需求，海洋工程设备在不断发展，海洋工程对的锚链的需求也在不断的增加。规格和强度级别更高的锚链也在不断开发和应用，大规格高强度锚链的焊口横截面直径大于100mm，R4级锚链要求抗拉强度大于860Mpa，而大规格高强度锚链的生产质量的要求也越来越高。

申请号为201510144355.2的发明专利公开了一种船用侧板低碳铬合金材料及其制备方法，所述船用合金材料的组成元素按照元素质量百分数满足下列要求：C 0.2-0.4、Cr 3-13、Mo 1-3、Ni 0.7-1.3、V 0.4-1.0、W 0.3-1.0、Si 0.7-1.3、Mn 0.2-1.0、N 0.004-0.010、RE 0.002-0.008，余量为Fe。所述船用侧板低碳铬合金材料的制备方法包括原料精选、中频精炼、真空高压气冷淬火、对铸坯进行均匀化处理、挤压成型处理、精加工处理以及硬化处理。本发明具有抗磨损、抗氧化、抗热疲劳、保证使用寿命的优点。但是该发明的合金材料因为采用的原料主要为Cr，存在强度低，使用寿命短等缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种应用在船用锚链的复合金属材料及其制备方法，本发明制备方法所得的一种应用在船用锚链的复合金属材料耐高温、耐摩擦、耐腐蚀，且表现出很高的比强度，可适用于制作船用锚链。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种应用在船用锚链的复合金属材料，包括以下质量份组分：钛16.8-19.2份，锰0.1-0.3份，碳2-8份，硅0.80-1.2份，铁30-55份，铝10-12份。

优选地，所述复合金属材料包括以下质量份组分：钛17.2份，锰0.2份，碳2-8份，硅0.92份，铁50份，铝11份。

一种应用在船用锚链的复合金属材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取原料，将除铝以外的原料投入中频感应炉中；

(2)中频精炼，加热至1500-1600℃，待炉料全部融化，在惰性气体回流条件下，搅拌20-30min，静置形成初步合金材料；

(3)真空高压气冷淬火，对初步合金材料进行淬火和回火，用1-2MPa的超高压氮气或氦气与氮气的混合气冷却淬火，形成铸坯；

(4)对铸坯进行均匀化处理，真空冷至室温；

(5)挤压成型处理，将均匀化处理后的铸坯预热至400-450℃，然后利用挤压机将预热后的铸坯放入模具中挤压成型形成粗糙零件；

(6)将铝在180-200℃下融化，均匀涂覆至粗糙零件的表面；