技术摘要:
本发明属于合金钢铸造技术领域,具体地,涉及一种高强度耐磨型不锈钢铸件及其制备工艺。本发明提供的高强度耐磨型不锈钢铸件包括以下成分,Cr:16.30~24.50%、Ni:10.00~12.75%、Mo:2.00~3.35%、C:0.01~0.03%、Fe:余量。通过射蜡、组树、制壳、脱蜡、烧结成型、熔炼 全部
背景技术:
不锈钢具有优良的耐弱腐蚀性能和机械性能,是一类受到广泛应用的钢材。不锈 钢铸件是指将不锈钢金属液浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,冷却凝固 后获得的零件,这种零件制造的方法称为铸造。这种方法具有广泛的适用性,能够制造形状 复杂的、特别是具有复杂内腔的铸件,且几乎不受尺寸限制;同时,可以利用废机件和切屑 作为原料,成本较低;另外,铸件的形状、尺寸与零件接近,因而可以减少切削加工的工作 量,节省大量原材料。 在许多使用场景中,要求不锈钢铸件既具有优良的力学性能,又具有优良的耐磨 性能,典型的应该用场景包括离心泵叶轮和汽轮机叶轮等。力学性能主要体现在铸件的抗 拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数,耐磨性能与硬度直接相关。不锈钢所表现出的性质 主要由钢材的微观状态决定,包括组成和组织结构等,通过控制组成和加工工艺可以对性 能进行调变。然而,在实践过程中,发现力学性能与耐磨性能存在一定的矛盾性,例如可以 通过增加碳、氮的含量来提高硬度,并且非常廉价,但是碳氮含量过,会导致韧塑性降低,还 可能造成局部贫铬,导致耐蚀性能下降。如何克服上述矛盾以实现优良的综合性能是一项 十分有意义的挑战。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种高强度耐磨型不锈钢铸件及其制备工 艺。该高强度耐磨型不锈钢铸件包括以下组分: Cr:16.30~24.50%; Ni:10.00~12.75%; Mo:2.00~3.35%; C:0.01~0.03%; Fe:余量。 进一步地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件,还包括以下组分: Mn:0.05~0.40%; Nb:0.15~0.25%; Si:0.10~0.25%。 进一步地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件,金相组织为奥氏体与铁素体的混合 相,其中奥氏体占72~5%。 进一步地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,包括以下步骤: S1射蜡:使用射蜡机将蜡料注入模箱形成铸件模型,然后脱模,将脱出的铸件模型置于 3 CN 111575606 A 说 明 书 2/6 页 水中冷却; S2组树:用电烙铁片将铸件模型与浇口棒融化粘合; S3制壳:将铸件模型放入硅熔胶中预湿,在铸件模型表面涂覆浆料,并包裹砂层,制成 型壳; S4脱蜡:使用蒸汽将型壳加热,脱出蜡料; S5烧结成型:将脱蜡后的型壳置于烧结炉中,烧结成型; S6熔炼浇注:将重熔不锈钢成品铸锭熔化后浇入型壳成型。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S1中,设蜡压力为 2.5~3.0atm,保压时间为8~12min。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S3中,将铸件模型放 入硅熔胶中预湿,在铸件模型表面涂覆面层浆料,沾上面层砂,使砂料完全包覆蜡型,然后 干燥;将干燥后的铸件模型放入硅熔胶中预湿,然后涂覆背层浆料,使砂粉浸润表面,晾干; 重复表面涂浆干燥3~4次,制成型壳; 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S4中,蒸汽温度为170℃。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S5中,烧结温度为: 1000~1100℃,烧结时间为:1~1.5h。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S6中,浇注前将模壳 预热,预热温度为900~1000℃。 有益效果:本发明提供的高强度耐磨型不锈钢铸件,通过对组成和工艺的调控,综 合性能稳定优异,兼具优异的力学性能和耐磨性能;本发明提供的高强度耐磨型不锈钢铸 件的制备工艺,操作简单便捷,步骤合理紧凑,成本经济可控,实现了高强度耐磨型不锈钢 铸件的高效生产。
本发明属于合金钢铸造技术领域,具体地,涉及一种高强度耐磨型不锈钢铸件及其制备工艺。本发明提供的高强度耐磨型不锈钢铸件包括以下成分,Cr:16.30~24.50%、Ni:10.00~12.75%、Mo:2.00~3.35%、C:0.01~0.03%、Fe:余量。通过射蜡、组树、制壳、脱蜡、烧结成型、熔炼 全部
背景技术:
不锈钢具有优良的耐弱腐蚀性能和机械性能,是一类受到广泛应用的钢材。不锈 钢铸件是指将不锈钢金属液浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,冷却凝固 后获得的零件,这种零件制造的方法称为铸造。这种方法具有广泛的适用性,能够制造形状 复杂的、特别是具有复杂内腔的铸件,且几乎不受尺寸限制;同时,可以利用废机件和切屑 作为原料,成本较低;另外,铸件的形状、尺寸与零件接近,因而可以减少切削加工的工作 量,节省大量原材料。 在许多使用场景中,要求不锈钢铸件既具有优良的力学性能,又具有优良的耐磨 性能,典型的应该用场景包括离心泵叶轮和汽轮机叶轮等。力学性能主要体现在铸件的抗 拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数,耐磨性能与硬度直接相关。不锈钢所表现出的性质 主要由钢材的微观状态决定,包括组成和组织结构等,通过控制组成和加工工艺可以对性 能进行调变。然而,在实践过程中,发现力学性能与耐磨性能存在一定的矛盾性,例如可以 通过增加碳、氮的含量来提高硬度,并且非常廉价,但是碳氮含量过,会导致韧塑性降低,还 可能造成局部贫铬,导致耐蚀性能下降。如何克服上述矛盾以实现优良的综合性能是一项 十分有意义的挑战。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种高强度耐磨型不锈钢铸件及其制备工 艺。该高强度耐磨型不锈钢铸件包括以下组分: Cr:16.30~24.50%; Ni:10.00~12.75%; Mo:2.00~3.35%; C:0.01~0.03%; Fe:余量。 进一步地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件,还包括以下组分: Mn:0.05~0.40%; Nb:0.15~0.25%; Si:0.10~0.25%。 进一步地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件,金相组织为奥氏体与铁素体的混合 相,其中奥氏体占72~5%。 进一步地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,包括以下步骤: S1射蜡:使用射蜡机将蜡料注入模箱形成铸件模型,然后脱模,将脱出的铸件模型置于 3 CN 111575606 A 说 明 书 2/6 页 水中冷却; S2组树:用电烙铁片将铸件模型与浇口棒融化粘合; S3制壳:将铸件模型放入硅熔胶中预湿,在铸件模型表面涂覆浆料,并包裹砂层,制成 型壳; S4脱蜡:使用蒸汽将型壳加热,脱出蜡料; S5烧结成型:将脱蜡后的型壳置于烧结炉中,烧结成型; S6熔炼浇注:将重熔不锈钢成品铸锭熔化后浇入型壳成型。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S1中,设蜡压力为 2.5~3.0atm,保压时间为8~12min。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S3中,将铸件模型放 入硅熔胶中预湿,在铸件模型表面涂覆面层浆料,沾上面层砂,使砂料完全包覆蜡型,然后 干燥;将干燥后的铸件模型放入硅熔胶中预湿,然后涂覆背层浆料,使砂粉浸润表面,晾干; 重复表面涂浆干燥3~4次,制成型壳; 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S4中,蒸汽温度为170℃。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S5中,烧结温度为: 1000~1100℃,烧结时间为:1~1.5h。 优选地,上述的高强度耐磨型不锈钢铸件的其制备工艺,步骤S6中,浇注前将模壳 预热,预热温度为900~1000℃。 有益效果:本发明提供的高强度耐磨型不锈钢铸件,通过对组成和工艺的调控,综 合性能稳定优异,兼具优异的力学性能和耐磨性能;本发明提供的高强度耐磨型不锈钢铸 件的制备工艺,操作简单便捷,步骤合理紧凑,成本经济可控,实现了高强度耐磨型不锈钢 铸件的高效生产。