專(zhuān)利名稱(chēng)：玻璃棉離心器用高溫合金及利用返回料澆鑄離心器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玻璃棉離心器制造技術(shù)。涉及對(duì)玻璃棉離心器用耐蝕高 溫合金的改進(jìn)和一種利用耐蝕高溫合金返回料澆鑄玻璃棉離心器毛坯的 方法。
技術(shù)背景坡璃棉具有密度小，耐腐蝕，熱導(dǎo)率低和吸聲性能好以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)良特性，能夠在-4t: 454。C的環(huán)境溫度下長(zhǎng)期正常使用，是各 種管道、貯罐、鍋爐、熱交換器、風(fēng)機(jī)和車(chē)船等工業(yè)設(shè)備和各種建筑物 的優(yōu)良保溫、絕熱、隔冷和吸聲材料。離心器是離心噴吹法生產(chǎn)坡璃棉及其制品的設(shè)備關(guān)鍵部件。其工藝 過(guò)程是將熔制成的玻璃液經(jīng)成型通道和漏板流入高速旋轉(zhuǎn)(約3000轉(zhuǎn)/ 分鐘)的離心器內(nèi)，在離心力作用下，玻璃液通過(guò)離心器側(cè)壁一萬(wàn)多個(gè) 小于lmm的小孔形成細(xì)流股，這些坡璃液流股再在高溫高速燃?xì)饬髯饔?下進(jìn)一步牽伸成直徑約4-8ia的玻璃棉。由于使用環(huán)境很惡劣，對(duì)離心器材料的要求十分苛刻。離心器的理 想制做材料是金屬鉑和鉑銠合金，但兩者的價(jià)格極為昂貴，導(dǎo)致成本很 高，故現(xiàn)已不被釆用。目前，許多國(guó)家包括美國(guó)和日本等均釆用Ni基高 溫合金或Co基高溫合金制備離心器，但其共有的缺點(diǎn)是成本比較高。國(guó)內(nèi)玻璃棉離心器最早開(kāi)發(fā)出的合金牌號(hào)P6和4號(hào)合金的成分都是 在曰本離心器成分的基礎(chǔ)上研制而成。例如某研究所研制的離心噴吹法 生產(chǎn)玻璃棉用離心器的一種鎳基合金成分(CN85105271 )，其中，不耐 腐蝕的元素Fe的含量較高，導(dǎo)致耐腐蝕性能下降。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種制備成本低、耐腐蝕性能和高溫強(qiáng)度好 的坡璃棉離心器用耐蝕高溫合金，同時(shí)，提出一種利用耐蝕高溫合金返回料澆鑄玻璃棉離心器毛坯的方法，以大幅度降低玻璃棉離心器的制造成本。
本發(fā)明的技術(shù)方案是玻璃棉離心器用耐蝕高溫合金，其特征在于， 其各種成分的重量百分比為C: 0. 23~0. 30; Cr: 30~36; W: 3-7; Mo:《3; Co:《10; Nb:《3; Si:《1; Al: <2; Ti: <2; Fe:《3; Mn: <1; Zr:《0.1; P:《0.02; S:《0.02; Ni:佘量。利用耐蝕高溫返回料澆鑄玻璃棉離心器毛坯的方法，其特征在于， 澆鑄的步驟如下1、 熔煉耐蝕高溫合金返回料；使用真空感應(yīng)熔煉爐熔煉20 500 Kg 的耐蝕高溫合金返回料；2、 調(diào)整合金成分；向合金中加入C, Cr和W，所加入的C的重量按 照公式[l]計(jì)算△ C=G* (入c-入c。) [1] 式中，AC為C元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入"為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中C元素的百分比含量； 入c。為所熔煉耐蝕高溫合金返回料中C元素的百分比含量； 加入的Cr的數(shù)量按照公式[2]計(jì)算△ W-G* (入w-入"。) [2] 式中，AW為Cr元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入w為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中Cr元素的百分比含量； 入a。為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料中Cr元素的百分比含量； 加入的W的數(shù)量按照公式[3]計(jì)算AW=G* (入d) [3] 式中，AW為W元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入w為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中W元素的百分比含量； 入w。為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料中W元素的百分比含量；3、 精煉；精煉溫度為15 6 0 - 1 5 80°C，保溫時(shí)間5 10分鐘；
4、真空澆鑄；釆用熔模鑄造的方法帶電澆鑄玻璃棉離心器毛坯，其 中，澆口處加陶瓷過(guò)濾網(wǎng)，澆鑄溫度為1450 ~ 1480°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是玻璃棉離心器用耐蝕高溫合金制備成本低、耐腐 蝕性能和高溫強(qiáng)度好；本發(fā)明的利用耐蝕高溫返回料澆鑄玻璃棉離心器 毛坯的方法，使耐蝕高溫合金返回料得到充分利用，從而大幅度降低了 玻璃棉離心器的制造成本。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使用K4648高溫合金 返回料制造的玻璃棉離心器，經(jīng)試驗(yàn)，玻璃棉離心器的高溫強(qiáng)度遠(yuǎn)高于 某研究所的專(zhuān)利技術(shù)，成本比國(guó)際上同類(lèi)產(chǎn)品下降50%以上，比國(guó)內(nèi)同類(lèi) 產(chǎn)品下降20%以上。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn) 一步詳細(xì)說(shuō)明。玻璃棉離心器用耐蝕高溫合金， 其特征在于，其各種成分的重量百分比為C: 0.23~0.30; Cr: 30~36; W: 3~7; Mo:《3; Co:《10;Nb: < 3; Si: <1; Al: <2; Ti: <2; Fe:《3; Mn: <1; Zr:《0.1; P:《0,02; S:《0.02; Ni:余量。利用耐蝕高溫返回料澆鑄玻璃棉離心器毛坯的方法，其特征在于， 澆鑄的步驟如下-.1、 熔煉耐蝕高溫合金返回料；使用真空感應(yīng)熔煉爐熔煉10~ 500 Kg 的耐蝕高溫合金返回料；2、 調(diào)整合金成分；向合金中加入C， Cr和W，所加入的C的重量按 照公式[l]計(jì)算<formula>formula see original document page 6</formula> [1] 式中，AC為C元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入。為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中C元素的百分比含量； 入c。為所熔煉耐蝕高溫合金返回料中C元素的百分比含量； 加入的Cr的數(shù)量按照公式[2]計(jì)算<formula>formula see original document page 6</formula> [2] 式中，AW為Cr元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg;
入m為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中Cr元素的百分比含量； 入cr。為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料中Cr元素的百分比含量； 加入的W的數(shù)量按照公式[3]計(jì)算△ W=G* (入w廠入w。) [3] 式中，AW為W元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入w為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中W元素的百分比含量； 入w。為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料中W元素的百分比含量；3、 精煉；精煉溫度為15 6 0 - 1 5 8(TC，保溫時(shí)間5 10分鐘；4、 真空澆鑄；采用熔模鑄造的方法帶電澆鑄玻璃棉離心器毛坯，其 中，澆口處加陶瓷過(guò)濾網(wǎng)，澆鑄溫度為1450 ~ 1480°C。實(shí)施例1。選用高溫合金GH3030的返回料。其成分為C:《0.12; Cr: 19~22; Ti: 0. 15 ~ 0.35; Al: <0. 15; Fe:《1,5; Si:《0.8; Mn: < 0. 7; P: 《0.03; S:《0.02; Ni:余量。重量為100Kg。根據(jù)實(shí)施方式中的計(jì)算 公式，分別添加C:O. 145Kg; Cr: 12. 5Kg; W: 5Kg。精煉溫度為15 6(TC,保溫時(shí)間10分鐘。釆用熔模鑄造的方法帶電真空過(guò)濾澆鑄玻璃棉離心器毛坯，澆鑄溫 度為1450'C。 實(shí)施例2。選用高溫合金K4648的返回料。其成分為C: 0.068; Cr: 33.69; W: U8; Mo: 2.9; Nb: 0.93; Si: 0.12; Al: 1.16; Ti: 0.94; Fe: 0.09; Ni:余量。重量為100Kg。根據(jù)實(shí)施方式中的計(jì)算公式，添加C:0.2Kg; Cr: 1Kg; W: 0. 5Kg。精煉溫度為1570°C，保溫時(shí)間7分鐘。釆用熔模鑄造的方法帶電真空過(guò)濾澆鑄玻璃棉離心器毛坯，澆鑄溫 度為1460°C。 實(shí)施例3選用高溫合金GH3039的返回料。其成分為C:《0.08; Cr: 19~22; Mo: 1.8-2.3; Si: 0.8; Al: 0.35 - 0.75; Ti: 0.35 — 0.75; Fe:《3;Mn: <0. 4; P:《0.02; S:《0.012; Ni:余量。重量為100Kg。根據(jù)實(shí) 施方式中的計(jì)算公式，分別添加C:O. 165Kg; Cr: 12. 5Kg; W: 5Kg。 精煉溫度為1 5 8(TC，保溫時(shí)間5分鐘。采用熔模鑄造的方法帶電真空過(guò)濾繞鑄玻璃棉離心器毛坯，澆鑄溫 度為1480°C。
權(quán)利要求
1、玻璃棉離心器用耐蝕高溫合金，其特征在于，其各種成分的重量百分比為C0.23～0.30；Cr30～36；W3～7；Mo≤3；Co≤10；Nb≤3；Si≤1；A1<2；Ti<2；Fe≤3；Mn<1；Zr≤0.1；P≤0.02；S≤0.02；Ni余量。
2、 利用耐蝕高溫合金返回料燒鑄玻璃棉離心器毛坯的方法，其特征在于，澆鑄的步驟如下2. 1、熔煉耐蝕高溫合金返回料；使用真空感應(yīng)熔煉爐熔煉20 ~ 500 Kg的耐蝕高溫合金返回料；2.2、調(diào)整合金成分；向合金中加入C， Cr和W，所加入的C的重量 按照公式[l]計(jì)算△ C=G* ( H) [1] 式中，AC為C元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入u為制造坡璃棉離心器的耐蝕高溫合金中C元素的百分比含量； 入c。為所熔煉耐蝕高溫合金返回料中C元素的百分比含量； 加入的Cr的數(shù)量按照公式[2]計(jì)算△ W=G* ( Ad) [2〗 式中，AW為Cr元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉耐蝕高溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入c"為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中Cr元素的百分比含量； 入cr。為所熔煉的耐蝕高溫合金返回料中Cr元素的百分比含量； 加入的W的數(shù)量按照公式[3]計(jì)算AW=G* ( Uwo) [3] 式中，AW為W元素的加入量，單位為Kg; G為所熔煉耐蝕髙溫合金返回料的重量，單位為Kg; 入w為制造玻璃棉離心器的耐蝕高溫合金中W元素的百分比含量； 高溫合金返回料中W元素的百分比含量； 2.3、 精煉；精煉溫度為15 6 0 - 1 5 80°C，保溫時(shí)間5~10分鐘； 2.4、 真空澆鑄；釆用熔模鑄造的方法帶電淺鑄玻璃棉離心器毛坯， 其中，澆口處加陶瓷過(guò)濾網(wǎng)，澆鑄溫度為1450 ~ 1480°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于玻璃棉離心器制造技術(shù)。涉及對(duì)玻璃棉離心器用耐蝕高溫合金的改進(jìn)和一種利用高溫合金返回料澆鑄玻璃棉離心器毛坯的方法。本發(fā)明的耐蝕高溫合金，其特征在于，其各種成分的重量百分比為C0.23～0.30；Cr30～36；W3～7；Mo≤3；Co≤10；Nb≤3；Si≤1；Al＜2；Ti＜2；Fe≤3；Mn＜1；Zr≤0.1；P≤0.02；S≤0.02；Ni余量。本發(fā)明的澆鑄方法，澆鑄的步驟為熔煉耐蝕高溫合金返回料；調(diào)整合金成分；精煉；真空澆鑄。本發(fā)明的玻璃棉離心器用耐蝕高溫合金制備成本低、耐腐蝕性能和高溫強(qiáng)度好；本發(fā)明的澆鑄方法，使耐蝕高溫合金返回料得到充分利用，從而大幅度降低了玻璃棉離心器的制造成本。
文檔編號(hào)B22D18/06GK101397621SQ20081017162
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者娜 劉, 勇 張, 張國(guó)慶, 周 李, 王雙喜, 華 袁, 許文勇 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院