[发明专利]GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件及其生产方法，属于耐腐蚀工程材料生产制造领域。

背景技术

海水水工工程、海水淡化工程、沿海火电工程、沿海核电工程、污水处理工程等需要使用大量的耐腐蚀的合金铸铁材料，如海水或污水水工工程的闸门、门槽埋件、拦污栅等构件，海水或污水泵壳体、叶轮、输送管道、管件、阀门等。目前，这些工程中应用最多的耐蚀铸铁是低NiGr合金铸铁、简单合金化铸铁等，这类材料存在的缺点是：1)抗拉强度较低，一般σ_b在200MPa左右、延伸率δ₅为0；2)在海水中的腐蚀速度较高，年腐蚀速度≥0.138mm/a；3)其生产工艺一般采用冲天炉熔炼、砂型铸造，由于这种铸造工艺固有的缺点，存在熔炼过程合金元素烧损率高、收得率低、环境污染严重，合金成分偏析且难以准确控制，造成铸件耐腐蚀性能不均匀；同时铸件存在严重的气孔、砂眼、裂纹、缩松、粘砂等缺陷，增加了产品表面处理和机械加工费用，影响产品安装使用；由于这类材料的机械性能较差，一方面限制了这类材料的工程应用，同时也给这些关系国计民生的工程留下了隐患。如果采用海军黄铜、高镍奥氏体耐蚀铸铁、304不锈钢、316L不锈钢等材料，虽然耐腐蚀性能较高，但是由于成本较高，限制了这类材料的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种性价比较高的GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件及其生产方法，包括海水或污水水工工程的闸门、门槽埋件、拦污栅等构件，海水或污水泵壳体、叶轮、输送管道、管件、阀门等，以消除现有耐海水腐蚀铸铁件不足，拓展耐海水腐蚀铸铁件的使用范围，提高海水工程的寿命。

本发明的目的是这样实现的：GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件是一种低镍铬合金铸铁件，其抗拉强度σ_b≥450MPa、延伸率δ₅≥5％、在海水中的腐蚀速度≤0.10mm/a；GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件的质量百分比为：C：2.80-3.60、Si：1.60-2.60、Mn：0.40-1.2、Cr：0.50-2.5、Ni：0.5-3.5、Cu：0.3-1.5、RE：≤0.1、余量为Fe。

GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件采用中频炉熔炼、复合强化孕育、消失模铸造技术进行生产：金属炉料用中频感应炉熔炼，借助强烈的中频感应磁力搅拌作用得到成分均匀一致的铸造铁水；铸造铁水通过包内孕育、随流浇注孕育和铸型内孕育的复合强化孕育方式，以改善铸铁件的金相组织；铸件采用消失模铸造技术进行生产，按产品设计要求加工泡沫模型；利用特制的涂料涂刷、干燥、装箱；把所需合金加入熔炼炉中熔炼，在负压下浇注，得到与模型形状尺寸一致的铸件；经冷却、开箱、清理、机械加工、组装、防腐等工序，得到符合设计要求的耐海水腐蚀铸铁件产品。兹结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

本说明书附图是GST高强韧性耐海水腐蚀铸铁件生产工艺流程图，图中箭头表示工艺路线，方框字母表示原材料、产品：A：聚苯乙烯泡沫或可发性聚苯乙烯泡沫珠粒、B：消失模涂料、D：型砂、E：砂箱、F：型箱、RE：稀土合金、Cr：铬、Ni：镍、Fe：金属原料、Si：硅、Mn：锰、Cu：铜、YJ：孕育剂、CP：产品；椭圆数字表示工序步骤：1：白模制作；2：刷涂料；3：干燥；4：装箱；5：抽真空；6：熔炼；7：出炉；8：孕育；9：浇注；10：开箱；11：清理；12：机械加工；13：组装、防腐。

具体实施方案

实施例一