一種鐵鉻鋁合金加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域，具體涉及一種鐵鉻鋁合金加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵鉻鋁合金由于具有良好的熱穩(wěn)定性、理想的熱傳導(dǎo)性，抗氧化性強(qiáng)、抗震動(dòng)性 好，且有良好的機(jī)械加工性等優(yōu)點(diǎn)，使其在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，故對(duì)鐵鉻鋁合金的加工 工藝研究的也越來(lái)越多，如申請(qǐng)?zhí)?7104028. 1公開(kāi)了一種鐵鉻鋁合金及其制造方法制造 方法首先采用粉末冶金方法制備鐵鉻鋁合金坯料，然后再加工成制品，粉末冶金方法制備 鐵鉻鋁合金坯料包括制粉、機(jī)械合金化、成型和燒結(jié)工序，該發(fā)明所制備的鐵鉻鋁合金制品 具有較高的高溫強(qiáng)度和更高的抗氧化性能及加工性能，因而使用溫度高，壽命長(zhǎng)，但該發(fā)明 中的制粉和機(jī)械合金化加工難度較大，且研磨氧化鋁顆粒所需應(yīng)力大，對(duì)磨具損耗厲害，燒 結(jié)在氫氣保護(hù)下進(jìn)行，使制得坯料表面的氧化鋁層分布不均，且可能使坯料發(fā)生氫脆斷裂， 機(jī)械加工性能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，工藝因素可控，機(jī)械加工性能 好的一種鐵鉻鋁合金加工工藝。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：所提供的一種鐵鉻鋁合金加工工 藝，包括高頻冶煉加工和鑄軋加工，工藝步驟如下所述： (1) 熔煉：將熔煉材料投入真空感應(yīng)爐內(nèi)冶煉，預(yù)熱350?450°C下保溫2?4h，熔化 時(shí)合金液溫度控制在740?760°C，每隔10?25min進(jìn)行電磁攪拌； (2) 精煉：在步驟（1)的合金液中加入精煉劑六氯乙烷，加入量為合金總重量的0. 4? 2%，電磁攪拌的時(shí)間間隔為10?15min ; (3) 過(guò)濾：將步驟（2)精煉好的合金液通過(guò)泡沫陶瓷過(guò)濾板導(dǎo)入過(guò)濾箱中，過(guò)濾箱溫度 設(shè)為700?750°C ; (4) 鑄造：將步驟（3)過(guò)濾箱中的合金液通過(guò)水冷半連續(xù)鑄造，以50?70L/mim的速度 通過(guò)流槽將合金液導(dǎo)入結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器用水冷卻； (5) 修補(bǔ)：將步驟（4)加工好的鑄件放在冷焊修復(fù)機(jī)上，先用探傷機(jī)頭掃描鑄件確定缺 陷位置，調(diào)整放電脈沖頻率為150?160KHz，脈沖寬度為4 μ s，放電間隙為54?60%電壓， 將電火花頭和無(wú)熱堆焊槍移至鑄件缺陷處工作； (6) 冷軋：將步驟（5)修補(bǔ)好的鑄件放入軋輥機(jī)進(jìn)行冷軋，制得帶材厚度為0. 18? 12mm ； (7) 熱處理：將步驟（6)乳制后的工件放入溫裝爐，加熱溫度至400?550°C再保溫2? 4h，最后直接進(jìn)行爐冷； (8) 精整：將步驟（7)熱處理后的帶材放在矯直機(jī)上，通過(guò)軋輥進(jìn)行精整； (9) 檢查：檢查步驟（8)制得的帶材的密度，抗拉強(qiáng)度和延伸率是否和設(shè)計(jì)要求一致； (10)篩選：通過(guò)步驟（9)的檢查工序，選取密度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和設(shè)計(jì)要求一致的 帶材作為最終產(chǎn)品。
[0005] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中熔煉材料為鐵錠、鉻錠、鋁錠和氧化鋁顆粒，其中Cr含量 為10?30%，Al含量為3?7%，Al2O3含量為0. 1?2%，其它為Fe。
[0006] 優(yōu)選的，所述步驟（1)熔煉前用手持式合金成分快速檢測(cè)儀來(lái)分析合金成分。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟（6)中乳棍機(jī)轉(zhuǎn)速控制在72?90r/min。
[0008] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案，所述真空冶煉能有效保護(hù)合金不被氧化，保證合金的機(jī) 械性能穩(wěn)定，所述精煉劑和泡沫陶瓷過(guò)濾板能去除合金液中有害氣體和非金屬夾雜物，提 高合金純潔度，所述水冷半連續(xù)鑄造縮短了鑄件冷卻時(shí)間，且能有效促進(jìn)晶粒細(xì)化，提高了 機(jī)械加工性能和生產(chǎn)效率。
【具體實(shí)施方式】 [0009] 實(shí)施例1 : 1、 熔煉：將熔煉材料投入真空感應(yīng)爐內(nèi)冶煉，熔煉材料為鐵錠、鉻錠、鋁錠和氧化鋁顆 粒，其中Cr含量為25%，Al含量為4. 5%，Al2O3含量為0. 1%，其它為Fe,熔煉材料的比例用 手持式合金成分快速檢測(cè)儀來(lái)分析確認(rèn)，預(yù)熱350°C下保溫2h，熔化時(shí)合金液溫度控制在 740°C，每隔15min進(jìn)行電磁攪拌； 2、 精煉：在步驟（1)的合金液中加入精煉劑六氯乙烷，加入量為合金總重量的0. 4%，電 磁攪拌的時(shí)間間隔為IOmin ; 3、 過(guò)濾：將步驟（2)精煉好的合金液通過(guò)泡沫陶瓷過(guò)濾板導(dǎo)入過(guò)濾箱中，過(guò)濾箱溫度 設(shè)為700°C ; 4、 鑄造：將步驟（3)過(guò)濾箱中的合金液通過(guò)水冷半連續(xù)鑄造，以50L/mim的速度通過(guò)流 槽將合金液導(dǎo)入結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器用水冷卻； 5、 修補(bǔ)：將步驟（4)加工好的鑄件放在冷焊修復(fù)機(jī)上，先用探傷機(jī)頭掃描鑄件確定缺 陷位置，調(diào)整放電脈沖頻率為150KHz，脈沖寬度為4 μ s，放電間隙為54%電壓，將電火花頭 和無(wú)熱堆焊槍移至鑄件缺陷處工作； 6、 冷軋：將步驟（5)修補(bǔ)好的鑄件放入軋輥機(jī)進(jìn)行冷軋，乳輥機(jī)轉(zhuǎn)速控制在72r/min， 制得帶材厚度為2mm ; 7、 熱處理：將步驟（6)軋制后的工件放入溫裝爐，加熱溫度至40(TC再保溫2h，最后直 接進(jìn)行爐冷； 8、 精整：將步驟（7)熱處理后的帶材放在矯直機(jī)上，通過(guò)軋輥進(jìn)行精整； 9、 檢查：檢查步驟（8)制得的帶材的密度，抗拉強(qiáng)度和延伸率是否和設(shè)計(jì)要求一致； 10、 篩選：通過(guò)步驟（9)的檢查工序，選取密度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和設(shè)計(jì)要求一致的帶 材作為最終產(chǎn)品。
[0010] 實(shí)施例2 :其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于所述步驟（1)中，Cr含量為22%，Al 含量為5. 7%，A1203含量為1. 0%，其它為Fe,所述步驟（1)中預(yù)熱400°C下保溫3h，熔化時(shí)合 金液溫度控制在750°C，所述步驟（2)中精煉劑的加入量為合金總重量的1%，所述步驟（3) 中過(guò)濾箱溫度設(shè)為725°C，所述步驟（4)中合金液導(dǎo)入結(jié)晶器內(nèi)的為60L/mim，所述步驟（5) 中放電脈沖頻率調(diào)整為155KHz，放電間隙調(diào)整為57%電壓，所述步驟（6)中軋輥機(jī)轉(zhuǎn)速控制 在80r/min，所述步驟（7)中溫裝爐的溫度加熱至500°C再保溫3h。
[0011] 實(shí)施例3 :其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于，所述步驟（1)中，Cr含量為15%， Al含量為5. 1%，Al2O3含量為2.0%，其它為Fe,所述步驟（1)中預(yù)熱450°C下保溫4h，熔化 時(shí)合金液溫度控制在760°C，所述步驟（2)中精煉劑的加入量為合金總重量的2%，所述步驟 (3)中過(guò)濾箱溫度設(shè)為750°C，所述步驟（4)中合金液導(dǎo)入結(jié)晶器內(nèi)的為70L/mim，所述步驟 (5)中放電脈沖頻率調(diào)整為160KHZ，放電間隙調(diào)整為60%電壓，所述步驟（6)中軋輥機(jī)轉(zhuǎn)速 控制在90r/min，所述步驟（7)中溫裝爐的溫度加熱至550°C再保溫4h。
[0012] 經(jīng)過(guò)以上工藝步驟后，取出鏡片樣品，待測(cè)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鐵鉻鋁合金加工工藝，包括高頻冶煉加工和鑄軋加工，工藝步驟如下所述： (1) 熔煉：將熔煉材料投入真空感應(yīng)爐內(nèi)冶煉，預(yù)熱350?450°C下保溫2?4h，熔化 時(shí)合金液溫度控制在740?760°C，每隔10?25min進(jìn)行電磁攪拌； (2) 精煉：在步驟（1)的合金液中加入精煉劑六氯乙烷，加入量為合金總重量的0. 4? 2%，電磁攪拌的時(shí)間間隔為10?15min ; (3) 過(guò)濾：將步驟（2)精煉好的合金液通過(guò)泡沫陶瓷過(guò)濾板導(dǎo)入過(guò)濾箱中，過(guò)濾箱溫度 設(shè)為700?750°C ; (4) 鑄造：將步驟（3)過(guò)濾箱中的合金液通過(guò)水冷半連續(xù)鑄造，以50?70L/mim的速度 通過(guò)流槽將合金液導(dǎo)入結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器用水冷卻； (5) 修補(bǔ)：將步驟（4)加工好的鑄件放在冷焊修復(fù)機(jī)上，先用探傷機(jī)頭掃描鑄件確定缺 陷位置，調(diào)整放電脈沖頻率為150?160KHz，脈沖寬度為4 μ s，放電間隙為54?60%電壓， 將電火花頭和無(wú)熱堆焊槍移至鑄件缺陷處工作； (6) 冷軋：將步驟（5)修補(bǔ)好的鑄件放入軋輥機(jī)進(jìn)行冷軋，制得帶材厚度為0. 18? 12mm ； (7) 熱處理：將步驟（6)乳制后的工件放入溫裝爐，加熱溫度至400?550°C再保溫2? 4h，最后直接進(jìn)行爐冷； (8) 精整：將步驟（7)熱處理后的帶材放在矯直機(jī)上，通過(guò)軋輥進(jìn)行精整； (9) 檢查：檢查步驟（8)制得的帶材的密度，抗拉強(qiáng)度和延伸率是否和設(shè)計(jì)要求一致； (10) 篩選：通過(guò)步驟（9)的檢查工序，選取密度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和設(shè)計(jì)要求一致的 帶材作為最終產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻鋁合金加工工藝，其特征在于：所述步驟（1)中熔 煉材料為鐵錠、鉻錠、鋁錠和氧化鋁顆粒，其中Cr含量為10?30%，Al含量為3?7%，Al 2O3 含量為0. 1?2%，其它為Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻鋁合金加工工藝，其特征在于：所述步驟（1)熔煉前 用手持式合金成分快速檢測(cè)儀來(lái)分析合金成分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻鋁合金加工工藝，其特征在于：所述步驟（6)中軋輥 機(jī)轉(zhuǎn)速控制在72?90r/min。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵鉻鋁合金加工工藝，涉及金屬加工領(lǐng)域，包括高頻冶煉加工和鑄軋加工，工藝步驟有熔煉，精煉，過(guò)濾，鑄造，修補(bǔ)，冷軋，熱處理，精整，檢查和篩選十個(gè)工藝過(guò)程，本工藝方法中，所述真空冶煉能有效保護(hù)合金不被氧化，保證合金的機(jī)械性能穩(wěn)定，所述精煉劑和泡沫陶瓷過(guò)濾板能去除合金液中有害氣體和非金屬夾雜物，提高合金純潔度，所述水冷半連續(xù)鑄造縮短了鑄件冷卻時(shí)間，且能有效促進(jìn)晶粒細(xì)化，提高了機(jī)械加工性能和生產(chǎn)效率。
【IPC分類(lèi)】C22C38-18, C21D8-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104561799
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310514201
【發(fā)明人】王良玉, 張堅(jiān), 劉浩方
【申請(qǐng)人】丹陽(yáng)智盛合金有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月28日