本申請為申請?zhí)枺?015106581332，申請日：2015年10月10日，發(fā)明名稱：一種海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板及其制備方法的分案申請。
本發(fā)明涉及合金材料領(lǐng)域，具體是一種海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人口的急劇增加，社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全球資源短缺的現(xiàn)象己經(jīng)呈現(xiàn)，如淡水資源、能源資源的短缺成為全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的障礙。因而，人們提出了開發(fā)海洋資源，海洋資源的開發(fā)將成為本世紀(jì)重大研究課題?，F(xiàn)有的海洋船用合金板經(jīng)常與海水接觸，經(jīng)常發(fā)生合金板發(fā)生很大的腐蝕以及表面刮傷，因此必須經(jīng)常進(jìn)行處理進(jìn)行保護(hù)，防止進(jìn)一步被海水腐蝕。因此現(xiàn)有的海洋船必須要求合金板材具有優(yōu)異的耐海水腐蝕能力和較高的力學(xué)性能和工藝性能。
目前，海洋船所用的合金板耐腐蝕性能以及強(qiáng)度均不理想，而且還需要通過擠壓成型及鍛打工藝之后具有較高的強(qiáng)度及耐腐蝕性，其加工程序較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳7～9％，錫6～8％，錳3～5％，鋁20～30％，鈦8～12％，硅3～4.4％，銅35～45％，鐵0.1～0.5％。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：具體由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳8％，錫7％，錳4％，鋁25％，鈦12％，硅3.7％，銅40％，鐵0.3％。
一種海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法，具體制備步驟如下：
(1)按照配比將電解銅、鎳、錫、錳置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1200～1300℃，熔煉7～8h，待完全熔化后保溫至1150～1200℃，保溫時間為2～3h；
(2)按照配比將鋁、鐵添加到上述合金液體中，并用石墨棒充分?jǐn)嚢韬辖鹨后w以防止合金氧化，升溫至1200～1250℃，熔煉3～4h后再次保溫1～2h；
(3)按照配比將硅、鈦添加到保溫完成的合金液體中，再次升溫至1250～1300℃，熔煉1～1.5h后再次保溫，保溫時間6～8h，用光譜儀對從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；
(4)將檢驗合格的合金液體采用澆注的方式澆灌至相應(yīng)的模具中，成型后取下模具，將合金板放置到退火爐中進(jìn)行回火，回火溫度為600～800℃，時間為3～4h；
(5)將回火后的合金板自然冷卻后，進(jìn)行機(jī)械加工，再按照產(chǎn)品的公差要求進(jìn)行打磨拋光。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：步驟(3)中的光譜儀為斯派克直讀光譜儀。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的海洋船用合金板各項性能較現(xiàn)有的海洋船用合金板性能更加優(yōu)良，其制備步驟簡單，減少加工程序，提高生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳7.5％，錫8％，錳3％，鋁30％，鈦12％，硅3％，銅36％，鐵0.5％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法，具體制備步驟如下：
(1)按照配比將電解銅、鎳、錫、錳置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1200～1230℃，熔煉8h，待完全熔化后保溫至1150～11170℃，保溫時間為3h；
(2)按照配比將鋁、鐵添加到上述合金液體中，并用石墨棒充分?jǐn)嚢韬辖鹨后w以防止合金氧化，升溫至1200～1230℃，熔煉4h后再次保溫2h；
(3)按照配比將硅、鈦添加到保溫完成的合金液體中，再次升溫至1250～1270℃，熔煉1.5h后再次保溫，保溫時間8h，用光譜儀對從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；
(4)將檢驗合格的合金液體采用澆注的方式澆灌至相應(yīng)的模具中，成型后取下模具，將合金板放置到退火爐中進(jìn)行回火，回火溫度為600～700℃，時間為4h；
(5)將回火后的合金板自然冷卻后，進(jìn)行機(jī)械加工，再按照產(chǎn)品的公差要求進(jìn)行打磨拋光。
實施例2
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳7％，錫8％，錳3.5％，鋁28％，鈦11％，硅4％，銅32％，鐵0.5％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法與實施例1的相同。
實施例3
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳7％，錫7.5％，錳4％，鋁29％，鈦11％，硅3％，銅37％，鐵0.5％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法與實施例1的相同。
實施例4
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳8％，錫7％，錳4％，鋁27％，鈦10％，硅3.7％，銅40％，鐵0.3％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法，具體制備步驟如下：
(1)按照配比將電解銅、鎳、錫、錳置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1230～1270℃，熔煉7.5h，待完全熔化后保溫至1170～11180℃，保溫時間為2.5h；
(2)按照配比將鋁、鐵添加到上述合金液體中，并用石墨棒充分?jǐn)嚢韬辖鹨后w以防止合金氧化，升溫至1220～1230℃，熔煉3.5h后再次保溫2h；
(3)按照配比將硅、鈦添加到保溫完成的合金液體中，再次升溫至1270～1280℃，熔煉1.5h后再次保溫，保溫時間7h，用光譜儀對從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；
(4)將檢驗合格的合金液體采用澆注的方式澆灌至相應(yīng)的模具中，成型后取下模具，將合金板放置到退火爐中進(jìn)行回火，回火溫度為750℃，時間為4h；
(5)將回火后的合金板自然冷卻后，進(jìn)行機(jī)械加工，再按照產(chǎn)品的公差要求進(jìn)行打磨拋光。
實施例5
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳8％，錫7％，錳4％，鋁30％，鈦10％，硅3.6％，銅37％，鐵0.2％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法與實施例4的相同。
實施例6
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳8％，錫7％，錳4％，鋁24％，鈦10％，硅3.5％，銅43％，鐵0.5％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法與實施例4的相同。
實施例7
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳9％，錫6.5％，錳5％，鋁22％，鈦8％，硅4.4％，銅45％，鐵0.1％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法，具體制備步驟如下：
(1)按照配比將電解銅、鎳、錫、錳置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1200～1300℃，熔煉7～8h，待完全熔化后保溫至1150～1200℃，保溫時間為2～3h；
(2)按照配比將鋁、鐵添加到上述合金液體中，并用石墨棒充分?jǐn)嚢韬辖鹨后w以防止合金氧化，升溫至1200～1250℃，熔煉3～4h后再次保溫1～2h；
(3)按照配比將硅、鈦添加到保溫完成的合金液體中，再次升溫至1250～1300℃，熔煉1～1.5h后再次保溫，保溫時間6～8h，用光譜儀對從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；
(4)將檢驗合格的合金液體采用澆注的方式澆灌至相應(yīng)的模具中，成型后取下模具，將合金板放置到退火爐中進(jìn)行回火，回火溫度為600～800℃，時間為3～4h；
(5)將回火后的合金板自然冷卻后，進(jìn)行機(jī)械加工，再按照產(chǎn)品的公差要求進(jìn)行打磨拋光。
實施例7
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳8.5％，錫7％，錳5％，鋁23％，鈦8％，硅4.3％，銅44％，鐵0.2％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法與實施例6的相同。
實施例8
海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳9％，錫6.5％，錳5％，鋁24％，鈦8％，硅4.1％，銅43％，鐵0.4％。
上述海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板的制備方法與實施例6的相同。
對比例1
現(xiàn)有的普通海洋船合金板，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的材料組成：鎳7～9％，錫6～8％，錳3～5％，鋁28～32％，銅35～45％，鐵3～5％。。
現(xiàn)有的海洋船合金板的制備方法采用本領(lǐng)域公知的方法得到。
本發(fā)明提供的海洋船用高強(qiáng)度耐腐蝕合金板以及現(xiàn)有的海洋船合金板的機(jī)械性能如表1所示。
表1
其中，耐腐蝕性是在溫度為20℃的人造海水中的腐蝕速度。
從表1可以看出以上本發(fā)明實施例提供的海洋船用合金板各項性能較對比例的合金板的性能進(jìn)一步加強(qiáng)，且實施例2中的合金板的性能屬于最優(yōu)。
本發(fā)明提供的海洋船用合金板，其采用在傳統(tǒng)的合金基礎(chǔ)上適量的添加鈦和硅元素，并適當(dāng)改變一些元素的含量，由此來增強(qiáng)合金板各項性能。而且其制備步驟簡單，減少加工程序，提高生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。