[发明专利]一种用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件及其制备工艺

权利要求书

1.一种用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件，其特征在于，包括不锈钢铸件母材和耐蚀涂层，所述耐蚀涂层覆盖在锈钢铸件母材表面；所述不锈钢铸件母材，其化学成分如下：Si17.5％-18.0％、Cr15％-16％、Ni4.4％-4.5%、Cu 4.0%-4.2%、Nb0.03％-0.04％、Mn0.8％-1.0％、Mo1.0％-3.0％、C≤0.04％、P≤0.03％、S≤0.005％，其余为铁；所述耐蚀涂层，其化学成分如下：Cr16％-18％、Ni2.0%-2.5%、C≤0.2％、Si≤1.0％、B≤0.8％、Mo≤0.3％、Mn≤0.2％、S≤0.03%，其余为铁。

2.根据权利要求1项所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，依次包括不锈钢铸件母材的制备、耐腐蚀不锈钢铸件的制备；所述不锈钢铸件母材的制备，包括如下步骤：

（1）熔炼：按照所述不锈钢铸件母材的配方，加入各元素合金在中频感应电炉熔炼，然后将熔体温度升高至1600-1650℃，然后加入脱氧剂脱氧，插入铝饼后熔化出炉；

（2）炉前变质孕育处理：将稀土复合孕育剂烘烤后放入钢水包底部，用包内冲入法对步骤（1）中经中频感应电炉熔炼好的熔炼液进行变质孕育处理；

（3）浇注成型：将步骤（2）得到的变质孕育处理后的熔炼液浇入铸型中，浇注温度为1450-1550℃，在1100-1200℃下保温4小时后，冷却；

（4）热处理：将步骤（3）得到的不锈钢铸件在1040℃固溶保温2h，油淬至室温，再在595℃下保温4h，后空冷至室温，得到所述不锈钢铸件母材。

3.根据权利要求2项所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）预处理：对不锈钢铸件母材待熔覆表面进行清洗，去除表面毛刺及脏污；按照所述耐蚀涂层的配方，将各合金采用雾化法制作成粉末，粒度为53～150pm，然后混合配置成激光熔覆粉末，经60目的不锈钢筛网进行过筛后放入烘箱进行干燥处理；烘干完成后将温度调至200℃进行冷却保温；

（2）激光熔覆：将所述不锈钢铸件母材装夹在数控半导体激光熔覆设备上，并用丙酮和酒精擦拭待熔覆表面，测量并记录待熔覆长度和工件直径，调整好工艺参数和激光光斑位置，将耐蚀涂层的合金粉末加入送粉器，采用螺旋熔覆进行表面熔覆；

（3）机加工：经过粗车使表面平整，再经过精车，粗磨，精磨后达到使用尺寸要求。

4.根据权利要求3所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的烘箱温度为1500℃，烘干时间2～3个小时。

5.根据权利要求3所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的数控半导体激光熔覆设备在开始激光熔覆时，需先将保护气打开，将送气管中多余的空气排；打开保护气后一般延迟2-3s后，开始送粉进行熔覆。

6.根据权利要求5所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，所述保护气采用高纯氩气，纯度为99.999％, 保护气流量保持在5-10L／min。

7.根据权利要求6所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，所述高纯氩气采用侧向送气的方法，与送粉方向一致。

8.根据权利要求3所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的数控半导体激光熔覆设备输出功率为4kW，激光熔覆速度为360mm/min,送粉速度为60g/ min,稀释率为10%。

9.根据权利要求8所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的数控半导体激光熔覆设备设置的离焦量为275mm和设置的光斑尺寸的大小为18mm×2mm。

10.根据权利要求9项所述用于船舶方向盘的耐腐蚀不锈钢铸件的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的数控半导体激光熔覆设备设置的激光熔覆螺距为13mm。