一種合金材料法蘭及加工工藝的製作方法
2024-02-19 07:07:15
本發明涉及合金材料加工領域，特別涉及一種合金材料法蘭及加工工藝。
背景技術：
法蘭質量不夠穩定，例如跑、冒、滴、漏現象在法蘭中經常出現。造成法蘭質量不穩定的主要原因是原材料質量差以及相關技術落後，原料材料質量差還會造成晶粒大或不均，硬化裂紋現象，不能承受更高的剪切力和拉伸力，同樣，加工工藝不當也會造成內部組織不均勻，會存在氣孔，夾雜等有害缺陷。存在上述缺陷的法蘭用在設備上不但造成經濟上的浪費，還可能帶來一些安全隱患，比如用在建築、環保、消防、暖通、給排水、石油化工、冶金、造紙行業上，如果存在裂縫或是不耐腐蝕，造成跑、冒、滴、漏現象，就會造成重大的安全事故。
技術實現要素：
為了解決現有技術的問題，本發明提供的合金材料法蘭不僅解決了裂紋和不耐腐蝕的現象，全新的加工工藝進一步優化了合金材料法蘭的強度和細化晶粒。
本發明所述技術方案如下：
一種合金材料法蘭，所述合金材料法蘭包括下列化學成分(質量百分數)：碳：0.18～0.27％、矽：1.4～2.0％、錳：0.5～1.2％、磷：0.01～0.08％、硫：0.001～0.004％、鎳：0.03～0.1％、銅：1.1～2.0％、鈦：0.12～0.21％、鉬：0.65～0.9％、硼：0.31～0.37％、鋁：5.7～6.2％、鉻0.27～0.3％、釩：23～30％，餘量為鐵及不可避免的雜質。
優選地，選擇合金材料法蘭的化學成分(質量百分數):碳：0.18％、矽：1.4％、錳：0.5％、磷：0.01％、硫：0.001％、鎳：0.03％、銅：1.1％、鈦：0.12％、鉬：0.65％、硼：0.31％、鋁：5.7％、鉻0.27％、釩；23％，餘量為鐵及不可避免的雜質。
優選地，選擇合金材料法蘭的化學成分(質量百分數):碳：0.23％、矽：1.7％、錳：0.85％、磷：0.04％、硫：0.0025％、鎳：0.07％、銅：1.6％、鈦：0.17％、鉬：0.8％、硼：0.35％、鋁：6.0％、鉻0.28％、釩：27％，餘量為鐵及不可避免的雜質。
優選地，選擇合金材料法蘭的化學成分(質量百分數):碳：0.27％、矽：2.0％、錳：1.2％、磷：0.08％、硫：0.004％、鎳：0.1％、銅：2.0％、鈦：0.21％、鉬：0.9％、硼：0.37％、鋁：6.2％、鉻:0.3％、釩：30％，餘量為鐵及不可避免的雜質。
所述合金材料法蘭的加工工藝如下：
(1)熔煉：按化學成分配比將原料投入到熔煉設備中，在所述熔煉設備升溫至500℃時靜置10～15分鐘後，再升溫到800℃時靜置30分鐘，最後再升溫到1400℃是靜置1小時後，出爐開始鍛造；
(2)鍛造：用壓鑄方式將合金毛坯鍛造成型，始鍛溫度為1350℃～1400℃，保溫時間2～3小時，終鍛溫度為800℃～840℃；
(3)熱處理：將鍛造成型的毛坯進行第一次熱處理，以32℃/min進行升溫，升溫到1250℃～1280℃並維持2～2.5小時，冷卻到室溫後，以50℃/min升溫進行第一次熱處理，升溫到1250℃～1280℃並維持3小時，得到法蘭毛坯；
(4)毛坯檢驗：將得到的法蘭毛坯進行檢驗，合格後進行車床加工，不合格重新進行熱處理；
(5)車床加工：按不同的加工尺寸進行精確加工；
(6)鑽孔：將車床加工後合格的產品鑽孔；
(7)產品檢驗：將鑽孔後的法蘭產品進行檢驗。
本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：
通過不同原料配比製造的合金材料法蘭，添加了23～30％的釩，與一定比例的錳、鉻和鉬聯合使用，明顯增大了強度和韌性，提高了高溫高壓下的抗腐蝕能力，對於要求比較高的環境下使用增加了安全性和使用壽命。加工過程中嚴格控制各階段的溫度、升溫速率和控溫時間，此過程處理過的法蘭表面光滑、尺寸沒有誤差、無沙眼、高強度和耐腐蝕。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合具體實施例對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例一
本實施例提供的一種合金材料法蘭的化學成分(質量百分數):碳：0.18％、矽：1.4％、錳：0.5％、磷：0.01％、硫：0.001％、鎳：0.03％、銅：1.1％、鈦：0.12％、鉬：0.65％、硼：0.31％、鋁：5.7％、鉻0.27％、釩；23％，餘量為鐵及不可避免的雜質。
所述本實施例中合金材料法蘭的加工工藝如下：
(1)熔煉：按化學成分配比將原料投入到熔煉設備中，在所述熔煉設備升溫至500℃時靜置10分鐘後，再升溫到800℃時靜置30分鐘，最後再升溫到1400℃是靜置1小時後，出爐開始鍛造；
(2)鍛造：用壓鑄方式將合金毛坯鍛造成型，始鍛溫度為1350℃，保溫時間2小時，終鍛溫度為800℃；
(3)熱處理：將鍛造成型的毛坯進行第一次熱處理，以32℃/min進行升溫，升溫到1250℃並維持2小時，冷卻到室溫後，以50℃/min升溫進行第一次熱處理，升溫到1250℃並維持3小時，得到法蘭毛坯；
(4)毛坯檢驗：將得到的法蘭毛坯進行檢驗，合格後進行車床加工，不合格重新進行熱處理；
(5)車床加工：按不同的加工尺寸進行精確加工；
(6)鑽孔：將車床加工後合格的產品鑽孔；
(7)產品檢驗：將鑽孔後的法蘭產品進行檢驗。
實施例二
本實施例提供的一種合金材料法蘭的化學成分(質量百分數):碳：0.23％、矽：1.7％、錳：0.85％、磷：0.04％、硫：0.0025％、鎳：0.07％、銅：1.6％、鈦：0.17％、鉬：0.8％、硼：0.35％、鋁：6.0％、鉻0.28％、釩：27％，餘量為鐵及不可避免的雜質。
所述本實施例中合金材料法蘭的加工工藝如下：
(1)熔煉：按化學成分配比將原料投入到熔煉設備中，在所述熔煉設備升溫至500℃時靜置13分鐘後，再升溫到800℃時靜置30分鐘，最後再升溫到1400℃是靜置1小時後，出爐開始鍛造；
(2)鍛造：用壓鑄方式將合金毛坯鍛造成型，始鍛溫度為1380℃，保溫時間2.5小時，終鍛溫度為820℃；
(3)熱處理：將鍛造成型的毛坯進行第一次熱處理，以32℃/min進行升溫，升溫到1265℃並維持2.3小時，冷卻到室溫後，以50℃/min升溫進行第一次熱處理，升溫到1270℃並維持3小時，得到法蘭毛坯；
(4)毛坯檢驗：將得到的法蘭毛坯進行檢驗，合格後進行車床加工，不合格重新進行熱處理；
(5)車床加工：按不同的加工尺寸進行精確加工；
(6)鑽孔：將車床加工後合格的產品鑽孔；
(7)產品檢驗：將鑽孔後的法蘭產品進行檢驗。
實施例三
本實施例提供的一種合金材料法蘭的化學成分(質量百分數):碳：0.27％、矽：2.0％、錳：1.2％、磷：0.08％、硫：0.004％、鎳：0.1％、銅：2.0％、鈦：0.21％、鉬：0.9％、硼：0.37％、鋁：6.2％、鉻:0.3％、釩：30％，餘量為鐵及不可避免的雜質。
所述本實施例中合金材料法蘭的加工工藝如下：
(1)熔煉：按化學成分配比將原料投入到熔煉設備中，在所述熔煉設備升溫至500℃時靜置15分鐘後，再升溫到800℃時靜置30分鐘，最後再升溫到1400℃是靜置1小時後，出爐開始鍛造；
(2)鍛造：用壓鑄方式將合金毛坯鍛造成型，始鍛溫度為1400℃，保溫時間3小時，終鍛溫度為840℃；
(3)熱處理：將鍛造成型的毛坯進行第一次熱處理，以32℃/min進行升溫，升溫到1280℃並維持2.5小時，冷卻到室溫後，以50℃/min升溫進行第一次熱處理，升溫到1280℃並維持3小時，得到法蘭毛坯；
(4)毛坯檢驗：將得到的法蘭毛坯進行檢驗，合格後進行車床加工，不合格重新進行熱處理；
(5)車床加工：按不同的加工尺寸進行精確加工；
(6)鑽孔：將車床加工後合格的產品鑽孔；
(7)產品檢驗：將鑽孔後的法蘭產品進行檢驗。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。