[发明专利]一种用于深海设备的合金

摘要

本发明提供一种用于深海设备的合金，合金包括主要成分以及辅助成分；主要成分按照质量百分比分别包括以下组份Ti30‑45%、Si2.5‑3%、Mn1‑1.5%、Nb1‑2%、Ni5‑10%、Cr5‑10%、B0.5‑1%、V0.5‑1%、Ta0.5‑1%、Hg5‑10%；辅助成分按照质量百分比分别包括以下组份聚丙烯20‑35%、润滑剂2‑10%；并且合金由不等压铸造获得。本发明选用特殊的成分配比，使其自身强度、韧性以及耐腐蚀性显著提高；同时采用不等压铸造的方式，能够有效控制合金内部气孔、缩孔出现的概率，有效提升合金的质量。

主权项

一种用于深海设备的合金，其特征在于：所述合金由主要成分以及辅助成分组成，且主要成分与辅助成分的质量百分比总和为100%；所述主要成分由以下组份以及质量百分比组成：Ti：30‑45%、Si：2.5‑3%、Mn：1‑1.5%、Nb：1‑2%、Ni：5‑10%、Cr：5‑10%、B：0.5‑1%、V：0.5‑1%、Ta：0.5‑1%、Hg：5‑10%；所述辅助成分由以下组份以及质量百分比组成：聚丙烯：20‑35%、润滑剂：2‑10%；并且合金由不等压铸造获得；所述聚丙烯的熔体流动速率为70‑90g/min；所述润滑剂为硬脂酸钙；合金的制造方法为：（1）设备烘干：除去制备合金时需要用到的熔炼工具表面含有的涂料以及锈迹等，将其升温至300‑350℃后，在其表面均匀喷涂一层保护涂料；再将温度提升至400‑600℃，保温0.5‑1h烘干发黄备用；（2）制备合金液：按照质量百分比：Ti：30‑45%、Si：2.5‑3%、Mn：1‑1.5%、Nb：1‑2%、Ni：5‑10%、Cr：5‑10%、B：0.5‑1%、V：0.5‑1%、Ta：0.5‑1%、Hg：5‑10%，的配比称取原料，并放入感应熔炼炉中熔炼；熔炼完成后进行真空浇注铸锭，并在150‑200℃的温度下去应力处理1‑2h；去应力处理后将其碾磨成纳米合金粉；并将纳米合金粉与辅助成分相混合，搅拌均匀形成合金液；（3）不等压铸造：将步骤（2）中的合金液注入铸造保温坩埚，设定不等压铸造工艺参数：气源压力为1.25‑1.55MPa，同步压力为1.15‑1.25MPa，升液速度为48‑60mm/s，充型速度为43‑65mm/s，增压速度为95‑105mm/s，结晶增压压力为0.02‑0.025MPa；注入模具，进行不等压铸造的升液、充型、保压、卸压；向模具型腔和保温坩埚同时通入压缩空气，调节升液压力为0.25‑0.31MPa，充型压力为0.25‑0.31MPa，下工作罐内的坩埚内的熔体在压力差的作用下经升液管沿反重力方向充填石英砂铸型，充型完成后按照设定的增压速度增压；当上下工作罐的压力差达到0.05MPa时进行保压，保压时间为5‑10min；之后将合金液平稳注入所需形状模具中，并在不等压作用下凝固结晶形成螺丝本体铸件；结晶时长为15‑25s，保压时间为85‑110s，最后卸压取出；（4）表面处理：空气喷涂Xylan涂料。