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CN108149130A - 一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法 - Google Patents

一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法 Download PDF

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CN108149130A
CN108149130A CN201711234363.1A CN201711234363A CN108149130A CN 108149130 A CN108149130 A CN 108149130A CN 201711234363 A CN201711234363 A CN 201711234363A CN 108149130 A CN108149130 A CN 108149130A
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corrosion
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李鹏飞
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Tianchang Rich Burt Electronics Co Ltd
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Tianchang Rich Burt Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，包括以下步骤：S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，经热处理得到外壳A；S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后热处理，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳及其制备方法，具有良好的耐高温性、耐腐蚀性与机械性能，性能稳定好，使用寿命长，有效改善高压包整体性能。

Description

一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法。
背景技术
高压包，正名是行输出变压器，也称为行包或行变，显示器的高压包和电视机的工作原理基本一致，其主要作用是产生阳极高压，另外提供聚焦、加速、栅极等各路电压。由于高压包工作于高温、高频率、高电压、大电流的状态，加上外部环境潮湿或多尘等因素影响，对高压包外壳整体性能影响很大。因此，研制一种耐高温、耐腐蚀、性能稳定的高压包外壳是目前急需解决的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，得到的高压机外壳具有良好耐高温性、耐腐蚀性与机械性能，性能稳定好，使用寿命长，有效改善高压包整体性能。
本发明提出了一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；
S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，经热处理得到外壳A；
S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后热处理，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。
优选地，S1中，合金液按质量百分数包括以下组分：C：0.28-0.45％、Mg：0.06-0.12％、Al：0.1-0.2％、Si：0.52-0.8％、Ti：0.18-0.32％、Mn：0.15-0.42％、V：0.12-0.24％、Cr：6.8-8.2％、Co：0.05-0.12％、Ni：0.2-0.32％、W：0.15-0.25％、Zr：0.05-0.1％、Mo：0.08-0.15％、La：0.05-0.1％、Ce：0.04-0.1％、Sm：0.04-0.1％、Nd：0.04-0.1％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选地，S2中，热处理过程如下：将外壳胚体以2-3.5℃/min的速度升温至500-540℃，保温1.5-2h，然后以1.2-2℃/min的速度升温至680-720℃，保温1-1.5h，再以0.5-1℃/min的速度升温至820-850℃，保温12-20min，然后降温至350-400℃，保温35-50min，再空冷至室温，静置2-3h。
优选地，S3中，熔覆粉末的原料按重量份包括：合金粉末60-80份、纳米陶瓷粉末5-8份。
优选地，合金粉末按质量百分数包括：C：0.22-0.4％、Cr：12-14.5％、Al：0.4-0.6％、Ni：0.2-0.35％、Si：0.35-0.55％、Ti：0.15-0.3％、Zr：0.05-0.12％、Ce：0.1-0.2％、Nd：0.1-0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质。
优选地，纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：40-50份、TiO2：5-10份、SiC：10-20份、TiC：8-15份、BN：5-10份、MgO：5-10份。
优选地，S3中，等离子熔覆参数如下：保护气体为氩气且氩气流量为6.5-8L/min，功率为2-2.2KW，扫描速度为150-180mm/min，等离子弧光斑直径为2.5-3.5mm。
优选地，S3中，热处理过程如下：将涂层外壳升温至250-280℃，保温1.5-2h，然后空冷至室温，静置2-3d。
本发明中通过调整合金液中各项组分，控制C、Cr、Mn、Ti、V的含量，为本发明制品具有良好的耐磨性、耐高温和机械性能奠定了基础，也易于本发明制品加工成型；通过调整合金液中Mg、Al、Si、Ti、Mn的含量，具有良好的脱氧、脱氢、脱硫、固氮效果，有效降低合金液中有害物质含量，有效改善本发明组织结构，各组分相互配合，生成的强碳化物弥散分布在本发明制品中，有效提高形核率，显著细化晶粒，降低碳化物在晶界上形成连续网状的倾向，有效改善本发明制品中的位错密度，提高本发明制品强度、韧性、耐高温与耐腐蚀性；再在合金液中添加稀土元素，进一步净化合金液，对本发明制品内部组织结构有效优化，消除本发明制品组织结构中枝晶紊乱形态，进一步提高本发明制品内部组织的位错密度，增强本发明制品整体性能；通过合理设置外壳胚体的热处理参数，有效改善外壳胚体组织结构，细化组织晶粒，改善本发明制品性能稳定性，进一步提高本发明制品整体性能；涂层原料采用合金粉末和纳米陶瓷粉末，并且控制合金粉末、纳米陶瓷粉末两者的比例，将少量的陶瓷粉末填充在合金粉末中，再通过优化合金粉末、纳米陶瓷粉末的配比，合理设置等离子熔覆及熔覆后热处理的工艺参数，得到的涂层与外壳B相容性好，结合紧密，不易脱落与开裂，同时涂层将合金粉末良好的力学性能与纳米陶瓷粉末优异的耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性有机的结合，有效提高本发明制品耐腐蚀、耐磨和耐高温等性能，延长本发明制品使用寿命。本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，得到的高压机外壳具有良好耐高温性、耐腐蚀性与机械性能，性能稳定好，使用寿命长，有效改善高压包整体性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；
S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，经热处理得到外壳A；
S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后热处理，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。
实施例2
本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；
S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，将外壳胚体以2℃/min的速度升温至500℃，保温2h，然后以1.2℃/min的速度升温至680℃，保温1.5h，再以0.5℃/min的速度升温至820℃，保温20min，然后降温至400℃，保温35min，再空冷至室温，静置3h，得到外壳A；
S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后将涂层外壳升温至250℃，保温2h，然后空冷至室温，静置3d，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。
其中，S1中，合金液按质量百分数包括以下组分：C：0.28％、Mg：0.06％、Al：0.1％、Si：0.8％、Ti：0.18％、Mn：0.42％、V：0.24％、Cr：6.8％、Co：0.12％、Ni：0.2％、W：0.25％、Zr：0.05％、Mo：0.15％、La：0.05％、Ce：0.1％、Sm：0.04％、Nd：0.04％，其余为Fe及不可避免的杂质；
S3中，熔覆粉末的原料按重量份包括：合金粉末80份、纳米陶瓷粉末8份；合金粉末按质量百分数包括：C：0.35％、Cr：14.2％、Al：0.55％、Ni：0.3％、Si：0.48％、Ti：0.25％、Zr：0.1％、Ce：0.18％、Nd：0.12％，余量为Fe及不可避免的杂质；纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：48份、TiO2：6份、SiC：12份、TiC：10份、BN：6份、MgO：6份。
实施例3
本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；
S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，将外壳胚体以2.6℃/min的速度升温至525℃，保温1.8h，然后以1.5℃/min的速度升温至700℃，保温1.2h，再以0.8℃/min的速度升温至836℃，保温16min，然后降温至365℃，保温42min，再空冷至室温，静置2.5h，得到外壳A；
S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后将涂层外壳升温至270℃，保温1.8h，然后空冷至室温，静置2.5d，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。
其中，S1中，合金液按质量百分数包括以下组分：C：0.34％、Mg：0.1％、Al：0.15％、Si：0.65％、Ti：0.25％、Mn：0.32％、V：0.18％、Cr：7.5％、Co：0.09％、Ni：0.26％、W：0.2％、Zr：0.08％、Mo：0.12％、La：0.08％、Ce：0.08％、Sm：0.08％、Nd：0.06％，其余为Fe及不可避免的杂质；
S3中，熔覆粉末的原料按重量份包括：合金粉末60份、纳米陶瓷粉末5份；合金粉末按质量百分数包括：C：0.4％、Cr：14.5％、Al：0.6％、Ni：0.35％、Si：0.35％、Ti：0.3％、Zr：0.05％、Ce：0.2％、Nd：0.1％，余量为Fe及不可避免的杂质；纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：50份、TiO2：5份、SiC：20份、TiC：8份、BN：10份、MgO：10份。
实施例4
本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；
S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，将外壳胚体以3.5℃/min的速度升温至540℃，保温1.5h，然后以2℃/min的速度升温至720℃，保温1h，再以1℃/min的速度升温至850℃，保温12min，然后降温至350℃，保温50min，再空冷至室温，静置2h，得到外壳A；
S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后将涂层外壳升温至280℃，保温1.5h，然后空冷至室温，静置2d，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。
其中，S1中，合金液按质量百分数包括以下组分：C：0.45％、Mg：0.12％、Al：0.2％、Si：0.52％、Ti：0.32％、Mn：0.15％、V：0.12％、Cr：8.2％、Co：0.05％、Ni：0.32％、W：0.15％、Zr：0.1％、Mo：0.08％、La：0.1％、Ce：0.04％、Sm：0.1％、Nd：0.1％，其余为Fe及不可避免的杂质；
S3中，熔覆粉末的原料按重量份包括：合金粉末70份、纳米陶瓷粉末6.5份；合金粉末按质量百分数包括：C：0.32％、Cr：13.2％、Al：0.5％、Ni：0.25％、Si：0.42％、Ti：0.22％、Zr：0.1％、Ce：0.15％、Nd：0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质；纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：45份、TiO2：8份、SiC：15份、TiC：12份、BN：8份、MgO：8份。
实施例5
本发明提出的一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；
S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，将外壳胚体以2.5℃/min的速度升温至530℃，保温1.6h，然后以1.5℃/min的速度升温至710℃，保温1.2h，再以0.6℃/min的速度升温至840℃，保温15min，然后降温至365℃，保温45min，再空冷至室温，静置2.2h，得到外壳A；
S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后将涂层外壳升温至260℃，保温1.8h，然后空冷至室温，静置3d，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。
其中，S1中，合金液按质量百分数包括以下组分：C：0.42％、Mg：0.1％、Al：0.18％、Si：0.68％、Ti：0.28％、Mn：0.36％、V：0.22％、Cr：7.8％、Co：0.1％、Ni：0.3％、W：0.22％、Zr：0.08％、Mo：0.12％、La：0.08％、Ce：0.08％、Sm：0.08％、Nd：0.08％，其余为Fe及不可避免的杂质；
S3中，熔覆粉末的原料按重量份包括：合金粉末75份、纳米陶瓷粉末5.5份；合金粉末按质量百分数包括：C：0.22％、Cr：12％、Al：0.4％、Ni：0.2％、Si：0.55％、Ti：0.15％、Zr：0.12％、Ce：0.1％、Nd：0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质；纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：40份、TiO2：10份、SiC：10份、TiC：15份、BN：5份、MgO：5份。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将废铁、废钢、铬铁、锰锭、镍锭和石墨粉投入熔炼炉中进行熔炼，搅拌，然后加入镁铝合金和稀土铁合金，搅拌，调整组分，得到合金液；
S2、将合金液浇注成型，得到外壳胚体，经热处理得到外壳A；
S3、将外壳A清洗，干燥，喷砂，得到外壳B，再在外壳B外表面涂覆熔覆粉末，经等离子熔覆，得到涂层外壳，然后热处理，得到高压机用耐高温耐腐蚀外壳。
2.根据权利要求1所述高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，S1中，合金液按质量百分数包括以下组分：C：0.28-0.45％、Mg：0.06-0.12％、Al：0.1-0.2％、Si：0.52-0.8％、Ti：0.18-0.32％、Mn：0.15-0.42％、V：0.12-0.24％、Cr：6.8-8.2％、Co：0.05-0.12％、Ni：0.2-0.32％、W：0.15-0.25％、Zr：0.05-0.1％、Mo：0.08-0.15％、La：0.05-0.1％、Ce：0.04-0.1％、Sm：0.04-0.1％、Nd：0.04-0.1％，其余为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，S2中，热处理过程如下：将外壳胚体以2-3.5℃/min的速度升温至500-540℃，保温1.5-2h，然后以1.2-2℃/min的速度升温至680-720℃，保温1-1.5h，再以0.5-1℃/min的速度升温至820-850℃，保温12-20min，然后降温至350-400℃，保温35-50min，再空冷至室温，静置2-3h。
4.根据权利要求1所述高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，S3中，熔覆粉末的原料按重量份包括：合金粉末60-80份、纳米陶瓷粉末5-8份。
5.根据权利要4所述高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，合金粉末按质量百分数包括：C：0.22-0.4％、Cr：12-14.5％、Al：0.4-0.6％、Ni：0.2-0.35％、Si：0.35-0.55％、Ti：0.15-0.3％、Zr：0.05-0.12％、Ce：0.1-0.2％、Nd：0.1-0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质。
6.根据权利要求4所述高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：40-50份、TiO2：5-10份、SiC：10-20份、TiC：8-15份、BN：5-10份、MgO：5-10份。
7.根据权利要求1所述高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，S3中，等离子熔覆参数如下：保护气体为氩气且氩气流量为6.5-8L/min，功率为2-2.2KW，扫描速度为150-180mm/min，等离子弧光斑直径为2.5-3.5mm。
8.根据权利要求1所述高压机用耐高温耐腐蚀外壳的制备方法，其特征在于，S3中，热处理过程如下：将涂层外壳升温至250-280℃，保温1.5-2h，然后空冷至室温，静置2-3d。
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