一種耐高溫合金環件密封圈及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及合金鋼密封圈領域，具體涉及一種耐高溫合金環件密封圈及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著現在工業化的發展，使得對于工業的生產加工要求也越來越高，特別是在工業上生產加工時，往往需要對各個部件的管道進行相互之間的拆卸與連接，但是在進行連接時，需要用密封圈來對管道的接口部位進行密封設置，對于現在的密封圈裝置，大多數采用的均是橡膠材質，雖然能夠提供一定的密封作用，但是橡膠材質的密封圈在長時間的使用加工過程中，會產生嚴重的老化、腐蝕現象，且嚴重的還會導致管道的接口部位有泄露問題，更換不易，影響生產，且橡膠的密封圈結構還會導致管道內的液體在進行流動時，出現沉積狀況，且使得工業生產加工時，出現安全隱患。
[0003]在一些高溫管道中，添加的密封圈，會受到高溫的影響，使得在進行高溫操作時候，會導致在進行的橡膠密封圈的變形，無法滿足管道的機械密封長壽的使用要求，對于現在出現的一些常用的合金環狀密封圈結構，特別是在高溫環境下，也會導致合金的環件的變形影響其使用壽命。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明提供了一種耐高溫合金環件密封圈及其制備方法，提高了其在高溫環境下的耐腐蝕性以及結構強度，且生產加工方法可進一步推廣應用。
[0005]為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現:
[0006]—種耐高溫合金環件密封圈，原料及各組分含量為:C 0.21-0.28%,Si 0.31-0.43%、Μη 0.09-0.13%、V 0.21-0.25 %、Ni 0.34-0.42 %、Mo 0.09-0.17 %、Cr 0.11-0.15%、Α1 0.11-0.13%、Ρ 0.07_0.09%、S 0.03-0.04% ^ff 0.07-0.11 %、Ti 0.06-
0.09%,稀土0.04-0.05%,余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0007]優選地，原料及各組分含量為:C0.23-0.25%,Si 0.34-0.39 % ,Mn 0.11-0.13% 0.22-0.24%、Ni 0.37-0.41 %、Mo 0.1-0.15%、Cr0.13-0.15%、A1 0.11-0.13%、Ρ 0.08-0.09% 0.03-0.04% ^ff 0.08-0.1% ^Ti 0.07-0.09 %、稀土 0.04-
0.05%，余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0008]優選地，原料及各組分含量為:C0.24%,Si 0.34%,Mn 0.12%,V 0.23%,Ni0.39% ^Mo 0.11%、Cr 0.14%、Α1 0.12%、Ρ 0.09%、S 0.04%、W 0.09%、Ti 0.07%、稀土0.04%，余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0009]—種耐高溫合金環件密封圈的制備方法，操作步驟如下:
[0010]I)熔煉:將廢鐵投入電爐中，進行預煉成鐵水，并向鐵水中添加電石粉；
[0011]2)加料:向鐵水中再添加含有原料中各元素的合金鐵，并向鐵水進行吹氮處理；
[0012]3)成坯:將吹氮處理后得鐵水連鑄成直徑為150-500mm，厚度為5-20mm的環形坯料；
[0013]4)噴砂:將成型的坯料進行噴砂處理；
[0014]5)熱處理:將步驟4)處理后的坯料在900-950°C保溫30-40min，然后迅速降溫到180-210。。；
[0015]6)硬化:將步驟5)處理后得坯料在720-730°C溫度下保溫5-6h，然后將溫度以2°C/min速率慢降至600-630 °C，再保溫7_8h;
[0016]7)精加工:將步驟6)的坯料表面進行機械化精細打磨，以滿足生產需要。
[0017]優選地，所述的步驟3)中成坯操作澆鑄過程中進行氮氣保護。
[0018]優選地，所述的步驟3)中成坯操作控制溫度為870-900°C。
[0019]優選地，所述的步驟5)熱處理工藝重復操作2次。
[0020]優選地，步驟6)后，還包括將合金環件密封圈產品進行超聲波內部鍛造檢驗和機械性能的測定分析，合格后方可出品。
[0021]本發明提供了一種耐高溫合金環件密封圈及其制備方法，原料中添加的Cr元素能夠有效改善合金環件密封圈的結構強度，且還能提高合金的淬透性，達到二次硬化的作用，使得合金的強度進一步提升，同時按照本發明所提供的配比，使得合金具有在高溫環境下具有良好的抗氧化性和耐氧化腐蝕作用;Mo和W的作用進一步提高合金在煅煉過程中的淬透性和熱強性，還具有防止回火脆性，影響其結構強度;Ti和合金中的氮、氧、碳具有極強的親和力，是一種良好的脫氧去氣劑，能有效固定氮、碳，提高在高溫環境下的結構強度，N1、V、Mo元素能夠有效的提升合金環件密封圈的韌性。
[0022]再通過熔煉、加料、成坯、噴砂、熱處理、硬化、精加工處理，大大改善了制備工藝，使得合金環件密封圈可進行規模化的生產加工，其在高溫環境下的耐腐蝕性以及結構強度，且生產加工方法可進一步推廣應用。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]實施例1:
[0025]—種耐高溫合金環件密封圈，原料及各組分含量為:C0.24 %、S1.34 %、Mn0.12% ^V0.23% ^N1.39% ^Mo0.11% ^Cr0.14% ^Al0.12% ^P0.09% ^S0.04% ^ff0.09% ^T1.07 %、稀土 0.04%,余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0026]實施例2:
[0027]一種耐高溫合金環件密封圈，原料及各組分含量為:C0.25 %、S1.3 I %、Mn0.11% ^V0.21% ^N1.37% ^Mo0.17% ^Cr0.11% ^Al0.11% ^P0.08% ^S0.04% ^ff0.11% ^T1.06%、稀土0.04%，余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0028]實施例3:
[0029]—種耐高溫合金環件密封圈，原料及各組分含量為:C0.21 %、S1.32 %、Mn0.11%、V0.22%、Ni0.42%、Mo0.15%、Cr0.12%、A10.13%、P0.08%、S0.03%、W0.1%、T1.08 %、稀土 0.05 %，余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0030]實施例4:
[0031]一種耐高溫合金環件密封圈，原料及各組分含量為:C0.28 %、S1.34 %、Mn0.10% ^V0.24% ^N1.41% ^Mo0.09% ^Cr0.13% ^Al0.11% ^P0.09% ^S0.03% ^ff0.07% ^T1.09%、稀土0.04%，余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0032]實施例5:
[0033]一種耐高溫合金環件密封圈，原料及各組分含量為:C0.23 %、S1.33 %、Mn0.09% ^V0.25% ^N1.34% ^Mo0.1 % ^Cr0.15% ^Al0.12% ^P0.07% ^S0.04% ^ff0.08% ^T1.07 %、稀土 0.05 %，余料為Fe和不可規避的微量元素。
[0034]—種耐高溫合金環件密封圈的制備方法，操作步驟如下:
[0035]I)熔煉:將廢鐵投入電爐中，進行預煉成鐵水，并向鐵水中添加電石粉；
[0036]2)加料:向鐵水中再添加含有原料中各元素的合金鐵，并向鐵水進行吹氮處理；
[0037]3)成坯:將吹氮處理后得鐵水連鑄成直徑為150-500mm，厚度為5-20mm的環形坯料；
[0038]4)噴砂:將成型的坯料進行噴砂處理；
[0039]5)熱處理:將步驟4)處理后的坯料在900-950°C保溫30-40min，然后迅速降溫到180-210。。；
[0040]6)硬化:將步驟5)處理后得坯料在720-730°C溫度下保溫5-6h，然后將溫度以2°C/min速率慢降至600-630 °C，再保溫7_8h;
[0041]7)精加工:將步驟6)的坯料表面進行機械化精細打磨，以滿足生產需要，即可。
[0042]步驟3)中成坯操作澆鑄過程中進行氮氣保護，并控制溫度為870-900°C；步驟5)熱處理工藝重復操作2次，增加熱處理工藝步驟，提高煅造合金的內部結構強度，步驟6)后，還包括將合金環件密封圈產品進行超聲波內部鍛造檢驗和機械性能的測定分析，合格后方可出品，減少了次品率，同時也提高了整體的生產效率。
[0043]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種耐高溫合金環件密封圈，其特征在于，原料及各組分含量為:C 0.21-0.28%,Si0.31-0.43%、Mn 0.09-0.13% 0.21-0.25 %、N1.34-0.42 %、Mo 0.09-0.17 %、Cr0.11-0.15%、Α1 0.11-0.13%、P0.07-0.09%、S 0.03_0.04%、W 0.07-0.11%、Ti 0.06-0.09%,稀土0.04-0.05%,余料為Fe和不可規避的微量元素。2.如權利要求1所述的耐高溫合金環件密封圈，其特征在于，原料及各組分含量為:C0.23-0.25%、Si 0.34-0.39% ^Mn 0.11-0.13%、V0.22-0.24%、Ni 0.37-0.41 %、Mo 0.1-0.15%、Cr 0.13-0.15%、Α10.11-0.13%、Ρ 0.08_0.09%、S 0.03_0.04%、W 0.08-0.1%、Ti 0.07-0.09%,稀土0.04-0.05%,余料為Fe和不可規避的微量元素。3.如權利要求2所述的耐高溫合金環件密封圈，其特征在于，原料及各組分含量為:C0.24% ^Si 0.34%、Mn 0.12%、V 0.23%、Ni 0.39 %、Mo0.11 %、Cr0.14%、A10.12 %、P0.09%、S0.04%、W 0.09%、Ti 0.07%、稀土0.04%，余料為Fe和不可規避的微量元素。4.一種如權利要求1-3任一項所述的耐高溫合金環件密封圈的制備方法，其特征在于，操作步驟如下: 1)熔煉:將廢鐵投入電爐中，進行預煉成鐵水，并向鐵水中添加電石粉； 2)加料:向鐵水中再添加含有原料中各元素的合金鐵，并向鐵水進行吹氮處理； 3)成坯:將吹氮處理后得鐵水連鑄成直徑為150-500mm，厚度為5-20mm的環形坯料； 4)噴砂:將成型的坯料進行噴砂處理； 5)熱處理:將步驟4)處理后的坯料在900-950°C保溫30-40min，然后迅速降溫到180-210。。； 6)硬化:將步驟50)處理后得坯料在720-730°C溫度下保溫5-6h，然后將溫度以2°C/min速率慢降至600-630 °C，再保溫7-8h; 7)精加工:將步驟6)的坯料表面進行機械化精細打磨，以滿足生產需要，即可。5.如權利要求1所述的耐高溫合金環件密封圈的制備方法，其特征在于，所述的步驟3)中成坯操作澆鑄過程中進行氮氣保護。6.如權利要求1所述的耐高溫合金環件密封圈的制備方法，其特征在于，所述的步驟3)中成還操作控制溫度為870-900 °C。7.如權利要求1所述的耐高溫合金環件密封圈的制備方法，其特征在于，所述的步驟5)熱處理工藝重復操作2次。8.如權利要求1所述的耐高溫合金環件密封圈的制備方法，其特征在于，步驟6)后，還包括將合金環件密封圈產品進行超聲波內部鍛造檢驗和機械性能的測定分析，合格后方可山口LU PR O
【專利摘要】本發明提供一種耐高溫合金環件密封圈及其制備方法，原料及各組分含量為：C0.21-0.28％、Si0.31-0.43％、Mn0.09-0.13％、V0.21-0.25％、Ni0.34-0.42％、Mo0.09-0.17％、Cr0.11-0.15％、Al0.11-0.13％、P0.07-0.09％、S0.03-0.04％、W0.07-0.11％、Ti0.06-0.09％、稀土0.04-0.05％，余料為Fe和不可規避的微量元素。再通過熔煉、加料、成坯、噴砂、熱處理、硬化、精加工處理，大大增強了其在高溫環境下的耐腐蝕性以及結構強度，密封性良好，且生產加工方法可進一步推廣應用。
【IPC分類】C22C33/04, C22C38/14, C22C38/08, C21D1/18, C22C38/02, C22C38/12, F16J9/26, C22C38/04, C22C38/06, C22C38/18
【公開號】CN105671425
【申請號】CN201610057295
【發明人】蔡錕, 趙 卓
【申請人】安徽同盛環件股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月26日