[发明专利]一种圆钢合金及锻造工艺

权利要求书

1.一种圆钢合金，其特征在于，按质量份计包括以下原料：碳粉65～75份、铝锭55～65份、硅粉45～65份、铬粉6～9份、海绵钛25～35份、钨粉15～17份、Al-Mn中间合金20～30份、Al-Nb中间合金20～30份、Al-Co中间合金20～30份、Al-Er合金20～30份、稀土15～19份；

其中，上述原料所含元素的质量百分比分别为：Al：6.5％～7.5％、C：5.5％～6.5％、Mn：2％～3％、Cr：6％～9％、Mo：0.2％～1％、W：0.5％～1.4％、Nb：0.5％～1.5％、Co：0.7％～1.5％、Si：0.2％～0.3％、Er：0.1％～0.3％、稀土元素：0.3％～0.7％、余量为Ti。

2.一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料装炉：先把原料放在炉前烘烤10～48小时后再装炉，再检查其表面质量，发现有缺陷，应先清除；

S2、加热升温：炉内升温至450℃～600℃，并保温一段时间后，再继续升温到800℃，至800℃后再继续保温一段时间，然后再继续升温，最高温度不超过1100℃，得合金铸坯；

S3、熔炼：将S2中的合金铸坯压成料坯，放入水冷铜坩埚真空感应熔炼炉进行熔炼，熔炼功率为150～170kW，熔体悬浮时间为60s～90s，得合金铸锭；

S4、锻造：将S3中的合金铸锭在热处理炉中在相变点以上20℃～50℃保温20～30分钟后取出，再放入加热好的模具中进行锻造，锻造前将模具加热到锻造温度，将锻坯朝下放置，摆好后放入顶模，在变形速率为0.01～0.03s-1下将锻坯锻造成圆钢合金半成品；

S5、冷却：锻后重新回炉加热到800℃～850℃，于20～30分钟后出炉并采用埋石灰进行冷却处理；

S6、后处理：沿冷却后的圆钢合金半成品的表面均匀喷涂改性耐酸添加剂，待固化后再继续喷涂改性焊接助剂，固化后再逐层重复喷涂叠加，每种助剂喷涂3～5次，得圆钢合金成品。

3.根据权利要求2所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述改性焊接助剂由饱和氯化锌溶液为基液，松香为添加剂，丙二醇丁醚为聚结助剂，盐酸苯胺为改性剂以及TAIC交联剂制备而成。

4.根据权利要求3所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述改性焊接助剂的制备方法为：向饱和氯化锌溶液中加入松香和盐酸苯胺，混匀后再加入丙二醇丁醚和TAIC交联剂继续混合，至完全混匀后再将其在85℃的温度下进行水浴加热15min后即得改性焊接助剂。

5.根据权利要求2所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述改性耐酸添加剂由粉状硅酸钠和铸石粉为原料，氟硅酸钠为固化剂，呋喃树脂为改性剂制备而成，其中，改性剂的用量为原料的2％。

6.根据权利要求5所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述改性耐酸添加剂的制备方法为：将粉状硅酸钠和铸石粉混合后倒入搅拌机内，向机内加入呋喃树脂，搅拌5～10分钟至混匀后再加入氟硅酸钠继续搅拌15～20分钟，搅拌结束后即得改性耐酸添加剂。

7.根据权利要求2所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述S1步骤中，原料底下垫高100～150mm，钢材和炉壁的距离不小于200mm。

8.根据权利要求2所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述S2步骤中，通过保温箱进行保温，每次保温时间均为30～50分钟。

9.根据权利要求2所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述S5步骤中，埋石灰时的盖灰厚度不小于80mm。

10.根据权利要求8所述的一种圆钢合金的锻造工艺，其特征在于，所述保温箱包括：

箱体(1)，所述箱体(1)的侧壁设置有保温层；

第一轨道(2)，所述第一轨道(2)设置在所述箱体(1)出口端一侧；

横向滑轨(3)，所述横向滑轨(3)设置在所述箱体(1)内；

竖向滑轨(4)，若干个竖向滑轨(4)等间距设置在横向滑轨(3)上；

斜推杆(5)，所述斜推杆(5)一端滑动设置在横向滑轨(3)上，另一端滑动设置在所述竖向滑轨(4)上；

第二轨道(6)，所述第二轨道(6)设置在所述斜推杆(5)位于所述竖向轨道的一端，所述第二轨道(6)与所述第一轨道(2)可连接；

箱盖(7)，所述箱盖(7)滑动设置在所述第一轨道(2)或者所述第二轨道(6)上。