[发明专利]一种疏浚船用锁圈及其制造方法

说明书

本发明属于船用机器材料技术领域，具体涉及一种疏浚船用锁圈及其制造方法。所述锁圈，化学成分按质量百分比计为：C0.18～0.24％，Si0.30～0.60％，Mn0.80～1.20％，Cr0.50～1.30％，Ni0.70～0.80％，Mo0.50～0.90％，S<0.025％，P<0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质；其制造方法包括如下步骤：(1)配料，(2)熔炼，(3)铸造，(4)热处理，(5)机加工。本发明疏浚船用锁圈经最终热处理后，组织为板条状铁素体上弥散分布球状碳化物的回火索氏体，既具有良好的塑韧性，又兼具高的硬度和耐磨性，能满足高性能疏浚船锁圈的使用要求；其制造方法简单易行。

技术领域

本发明属于船用机器材料技术领域，具体涉及一种疏浚船用锁圈及其制造方法。

背景技术

疏浚船是国内外常用的挖泥船，负责清挖水道与河川淤泥，以便其他船舶顺利通过。疏浚船在工作时，需要采用锁圈(Locking ring)对疏浚管道进行固定，由于大多数时间需要进行海上作业，所以要求锁圈能抵抗海水的冲击和腐蚀，并且可以起到缓冲作用。

近年来随着市场需要和造船技术的发展，疏浚船不断向大型和超大型的方向发展，船用锁圈的体积也不断增大，这就要求锁圈材料要有更高的强度和韧性。现有的调质钢，例如ZG34Cr2Ni2Mo，性能参数为：屈服强度≥700MPa，拉伸强度≥950MPa，断后伸长率≥12％，硬度HB≥240；现有的普通中低碳钢，例如45钢，性能参数为：屈服强度≥310MPa，拉伸强度≥570MPa，断后伸长率≥15％(徐峰、黄芸新编金属材料手册，安徽科学技术出版社，2017)。调质钢强度足够而韧性不足，普通中低碳钢韧性足够而强度不足，且铸造性能差，铸造后需经退火工艺消除铸造应力并细化晶粒。

因此，本领域亟需一种具有较高强度和韧性且铸造性能良好的疏浚船锁圈用钢。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种疏浚船用锁圈，具有较高强度、韧性、耐磨性，且铸造性能良好；本发明同时提供其制造方法，科学合理，简单易行。

本发明所述的疏浚船用锁圈，化学成分按质量百分比计为：

C0.18～0.24％，Si0.30～0.60％，Mn0.80～1.20％，Cr0.50～1.30％，Ni0.70～0.80％，Mo0.50～0.90％，S<0.025％，P<0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质。

其中：

所述的疏浚船用锁圈的微观组织为板条状铁素体上弥散分布球状碳化物的回火索氏体。

本发明所述的疏浚船用锁圈的制造方法，包括以下步骤：

(1)配料：按合金化学成分配料；

(2)熔炼：采用中频电炉对上述配料进行熔炼，炉料熔清、扒渣后，倒入钢水包中；

(3)铸造：采用包内冲入法加入孕育剂后，浇铸，获得铸态锁圈；

(4)热处理：将浇铸得到的铸态锁圈加热到600～650℃保温1～2h，再继续升温到860～920℃，保温2～4小时，然后水冷到室温；再加热到610～650℃，保温2～4小时，然后水冷到室温；

(5)机加工：经机加工后，得产品。

其中：

步骤(2)中，所述的熔炼温度为1480～1510℃。

优选的，步骤(2)具体如下：

采用中频电炉对上述配料进行熔炼，设定出炉温度为1480～1510℃；炉料溶清后扒渣，用光谱仪检测原水成分，检测结果不合格的再按要求调整；检测合格的加大中频电炉功率，炉温升至1480～1510℃后，倒入钢水包中。