[发明专利]一种抗高温氧化耐磨钴基合金丝材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种抗高温氧化耐磨钴基合金丝材及其制备方法。合金刷丝成分为Cr 13~17%、Ni 11~15%、W 10~14%，Mo 2.4~4.3%、Al 1.2~1.6%、Ti 2.8~3.6%，Nb 0.1~0.5%、Ta 1.2~1.8%、Re 0.03~0.06%、Ce 0.01~0.05%、C 0.02~0.1%、B 0.005~0.015%、Zr 0.02~0.07%、Co为余量。该合金的制备工艺路线为：真空熔炼‑重熔‑锻造‑热轧‑拉拔‑固溶处理‑时效处理。将原材料按质量百分比配料熔炼，重熔；然后通过锻造、轧制成合金盘条；再进行多道次的拉拔制备成Φ0.06~0.4mm的合金丝；最后再通过固溶处理、时效处理。该合金丝通过合理的成分控制及合金元素添加，从而具有较高的成材率以及较好的抗高温耐磨、抗高温耐蚀、抗氧化性和较高的强度。作为密封的刷丝材料，可以有效改善密封的密封效果和提高使用寿命。 1

主权项

1.一种抗高温氧化耐磨钴基合金丝材，其特征在于：该合金丝材的成分及其质量百分比如下：Cr 13～17％、Ni 11～15％、W 10～14％、Mo 2.4～4.3％、Al 1.2～1.6％、Ti 2.8～3.6％、Nb 0.1～0.5％、Ta 1.2～1.8％、Re 0.03～0.06％、Ce 0.01～0.05％、C 0.02～0.1％，B 0.005～0.015％、Zr 0.02～0.07％、Co为余量。

2.一种如权利要求1所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)将Ni、Cr、Co、W、Mo、Al、Ti、Ta、Nb、C、B、Zr、Re、Ce按照比例配料，放入熔炼炉中进行熔炼，高温精炼30～45min，温度为1850～1950℃，低温精炼15～25min，温度为1700～1850℃，再采用重熔进行进一步的精炼，浇铸成合金锭；

2)对合金锭退火后进行锻造、轧制，制备成合金盘条；

3)对合金盘条预处理后进行多道次的拉拔‑退火，加工成所需尺寸的合金丝材；

4)对合金丝材进行固溶‑时效处理。

3.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述的熔炼为真空感应炉熔炼或真空电弧炉熔炼。

4.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述的重熔为电渣重熔，等离子重熔，电子束重熔方法中的一种。

5.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的退火为均匀化退火，缓慢加热到1150～1250℃，保温20～50h。

6.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤2)所述锻造为在1100～1200℃下，开坯锻造成合金坯1，锻造比为3～4，经下料、氧化皮砂磨以及缺陷处理，再将合金坯在1150～1250℃回火加热1h～2h后，1100～1300℃下锻造成合金坯2，锻造比为5～8，再在1～4的锻造比下锻造成合金坯3。

7.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的轧制为在1150～1250℃下保温0.5～1.5h，1150～1350℃下热轧成Φ8～20mm的合金盘条。

8.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的预处理为将合金盘条加热到1100～1150℃保温1h～2h，油冷进行软化处理，然后在500～600℃下碱煮5～15min，接着高压水洗，水洗后酸洗，酸洗池温度为60～100℃，接着再超声清洗；所述的拉拔，是在拉拔前添加润滑剂，再多道次拉拔加工，得到合金丝材；所述退火为在进行6～12道次的拉拔之后要进行真空退火，退火温度为640～720℃；制得的合金丝材的尺寸为Φ0.06～0.4mm。

9.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的固溶为加热至1000～1110℃，保温1～2.5h，继续加热至1120～1350℃，保温0.5～1h，快速水淬得到固溶态合金。

10.根据权利要求2所述的抗高温氧化耐磨钴基合金丝材的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的时效为加热至750～950℃下，保温3～8h，空冷，再加热至650～720℃下，保温20～30h，空冷。