本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于深海潛航設(shè)備的合金的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
浩瀚的海洋占住了地球表面積的71%，深底豐富的石油蘊(yùn)藏、堆積著無(wú)數(shù)的錳團(tuán)以及其他資源吸引著一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相進(jìn)行海洋開(kāi)發(fā)事業(yè)。深潛技術(shù)是進(jìn)行海洋開(kāi)發(fā)的必要手段，它是由深潛設(shè)備、工作母船(水面支援船)和陸上基地所組成的一個(gè)完整的系統(tǒng)，深潛設(shè)備是其關(guān)鍵部份。此外，為了對(duì)深海失事潛艇實(shí)施營(yíng)救，對(duì)深海沉船進(jìn)行打撈以及深?？疾?，深潛偵察等都需要具備深潛設(shè)備。
深海潛航設(shè)備每下降1000米，每平方米艇體就要承受1000噸的水壓，并且在深海復(fù)雜的水流環(huán)境中，沙石對(duì)艇體的摩擦碰撞，以及在長(zhǎng)期頻繁的水下作業(yè)中，海水對(duì)艇體的腐蝕，對(duì)用于制造深潛設(shè)備的合金的抗壓性、耐磨性和耐腐蝕性，提出了更高的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于深海潛航設(shè)備的合金的生產(chǎn)工藝。
為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種用于深海潛航設(shè)備的合金的生產(chǎn)工藝，其特征在于：具體步驟為：
（1）將a333gr8鋼板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，調(diào)節(jié)電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度0.04～0.05pa，電子槍體的真空度小于0.005pa，以1ma/s速度增加束流至200ma，使其轟擊到a333gr8鋼板上直至完全熔化；
（2）將鈦合金板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，保持步驟（1）中電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度、電子槍體的真空度和電子槍束流不變，直至鈦合金板完全熔化；
（3）攪拌電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，以2ma/s速度將電子槍束流從200ma增加至400ma，并將電子束束斑半徑調(diào)整為18×18，進(jìn)行合金熔煉，保持5～10min；
（4）冷卻電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，出電子束熔煉爐，澆注成合金錠；
（5）將步驟（4）得到的合金錠在990～1050℃的條件下進(jìn)行1～2h的固溶處理；
（6）將固溶處理后的合金錠隨后放入鹽浴淬火槽內(nèi)與熔鹽進(jìn)行中溫鹽浴淬火，控制溫度為150～170℃，保溫2.5～3h；
（7）將鹽浴淬火后的合金錠在500～600℃的條件下進(jìn)行3～5h的時(shí)效處理；
（8）將得到的合金錠放入熱等靜壓機(jī)內(nèi)，控制溫度1000～1100℃，壓力100～150mpa，保持30～50min，然后用純氬氣進(jìn)行高壓氣吹冷卻至室溫；
（9）用光譜儀對(duì)步驟（8）得到的合金錠進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)，得到各元素的成分含量，含量數(shù)值在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)主采購(gòu)技術(shù)規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，檢測(cè)合格的為成品，入庫(kù)。
本發(fā)明一種用于深海潛航設(shè)備的合金的生產(chǎn)工藝，首先將a333gr8鋼板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，通過(guò)電子槍體轟擊，使得a333gr8鋼板完全熔化；然后保持相同的電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度、電子槍體的真空度和電子槍束流，將鈦合金板熔化；接著攪拌電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，并用電子束行合金熔煉；最終冷卻電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，出電子束熔煉爐，澆注成合金錠。通過(guò)電子束熔煉合金，可以極大地降低合金熔煉過(guò)程中o、n、s等有害雜質(zhì)元素，從降低有害元素的含量角度提高合金的純凈度，進(jìn)而提高合金中ti和ni的純度與含量，保證合金的抗壓性、耐磨性和耐腐蝕性；同時(shí)，采用a333gr8鋼板為原料，使得合金在深海低溫環(huán)境中，具有較好的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度；此外，原料中的鈦合金板采用牌號(hào)為tc4的鈦合金，使得合金擁有優(yōu)良的耐蝕性、小的密度、高的比強(qiáng)度及較好的韌性和焊接性。
接著在得到合金錠以后，對(duì)合金錠依次進(jìn)行固溶處理、鹽浴淬火處理和時(shí)效處理，使得合金在能夠在深海的復(fù)雜化境和低溫下，具有較好的硬度、屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度。
隨后對(duì)將合金錠放入熱等靜壓機(jī)內(nèi)，進(jìn)行熱等靜壓處理，使得合金錠得以燒結(jié)和致密化,通過(guò)熱等靜壓處理后，合金錠可以達(dá)到100%致密化，提高合金錠的整體力學(xué)性能，之后在進(jìn)行熱處理。
最后采用光譜儀對(duì)合金錠進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)，得到各元素的成分含量，含量數(shù)值在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)主采購(gòu)技術(shù)規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，檢測(cè)合格的為成品，入庫(kù)，從而保證每一塊合金錠的質(zhì)量。
進(jìn)一步的，所述步驟（1）中的a333gr8鋼板由以下重量份的原料制成：c≤0.13份，si0.13～0.32份，mn≤0.90份，p≤0.025份，s≤0.025份，ni8.40～9.60份。
進(jìn)一步的，所述步驟（2）中的鈦合金板由牌號(hào)為tc4的鈦合金制成。
進(jìn)一步的，所述牌號(hào)為tc4的鈦合金由以下重量份的原料制成：ti75～80份，fe≤0.30份,c≤0.10份,n≤0.05份,h≤0.015份,o≤0.20份,al5.5～6.8份,v3.5～4.5份。
進(jìn)一步的，所述步驟（6）中的熔鹽的組成成分以及各成分所占的的重量份數(shù)分別為：nacl48～50份、kcl36～40份、bacl25～10份。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)電子束熔煉合金，極大地降低合金熔煉過(guò)程中o、n、s等有害雜質(zhì)元素，從降低有害元素的含量角度提高合金的純凈度，進(jìn)而提高合金中ti和ni的純度與含量，保證合金的抗壓性、耐磨性和耐腐蝕性；同時(shí)，電子束能量集中，使得熔池可以達(dá)到很高的溫度，不僅有利于提高精煉提純的效果，而且可用于熔煉高熔點(diǎn)金屬；此外，電子束的可控性好，可通過(guò)控制電子束來(lái)控制熔池的加熱部位，從而保證熔池溫度分布均勻，有利于得到表面質(zhì)量和結(jié)晶組織優(yōu)良的金屬錠；采用a333gr8鋼板為原料，使得合金在深海低溫環(huán)境中，具有較好的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度；原料中的鈦合金板采用牌號(hào)為tc4的鈦合金，使得合金擁有優(yōu)良的耐蝕性、小的密度、高的比強(qiáng)度及較好的韌性和焊接性；采用固溶處理、鹽浴淬火處理和時(shí)效處理，使得合金在能夠在深海的復(fù)雜化境和低溫下，具有較好的硬度、屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度；采用熱等靜壓處理，使得合金錠得以燒結(jié)和致密化,通過(guò)熱等靜壓處理后，合金錠可以達(dá)到100%致密化，提高合金錠的整體力學(xué)性能；采用光譜儀對(duì)合金錠進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)，可以保證每一塊合金錠的質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種用于深海潛航設(shè)備的合金的生產(chǎn)工藝，具體步驟為：
（1）將a333gr8鋼板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，調(diào)節(jié)電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度0.04pa，電子槍體的真空度0.004pa，以1ma/s速度增加束流至200ma，使其轟擊到a333gr8鋼板上直至完全熔化；
其中，a333gr8鋼板由以下重量份的原料制成：c0.13份，si0.32份，mn0.90份，p0.024份，s0.024份，ni8.40份；
（2）將鈦合金板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，保持步驟（1）中電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度、電子槍體的真空度和電子槍束流不變，直至鈦合金板完全熔化；
其中，鈦合金板由牌號(hào)為tc4的鈦合金制成，tc4的鈦合金由以下重量份的原料制成：ti75份，fe0.29份,c0.09份,n0.04份,h0.014份,o0.19份,al6.8份,v3.5份；
（3）攪拌電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，以2ma/s速度將電子槍束流從200ma增加至400ma，并將電子束束斑半徑調(diào)整為18×18，進(jìn)行合金熔煉，保持5min；
（4）冷卻電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，出電子束熔煉爐，澆注成合金錠；
（5）將步驟（4）得到的合金錠在990℃的條件下進(jìn)行2h的固溶處理；
（6）將固溶處理后的合金錠隨后放入鹽浴淬火槽內(nèi)與熔鹽進(jìn)行中溫鹽浴淬火，控制溫度為150℃，保溫3h；
（7）將鹽浴淬火后的合金錠在500℃的條件下進(jìn)行5h的時(shí)效處理；
其中，熔鹽的組成成分以及各成分所占的的重量份數(shù)分別為：nacl48份、kcl40份、bacl25份；
（8）將得到的合金錠放入熱等靜壓機(jī)內(nèi)，控制溫度1000℃，壓力150mpa，保持30min，然后用純氬氣進(jìn)行高壓氣吹冷卻至室溫；
（9）用光譜儀對(duì)步驟（8）得到的合金錠進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)，得到各元素的成分含量，含量數(shù)值在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)主采購(gòu)技術(shù)規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，檢測(cè)合格的為成品，入庫(kù)。
實(shí)施例2
一種用于深海潛航設(shè)備的合金的生產(chǎn)工藝，具體步驟為：
（1）將a333gr8鋼板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，調(diào)節(jié)電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度0.05pa，電子槍體的真空度0.0045pa，以1ma/s速度增加束流至200ma，使其轟擊到a333gr8鋼板上直至完全熔化；
其中，a333gr8鋼板由以下重量份的原料制成：c0.13份，si0.13份，mn0.88份，p0.021份，s0.023份，ni9.60份；
（2）將鈦合金板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，保持步驟（1）中電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度、電子槍體的真空度和電子槍束流不變，直至鈦合金板完全熔化；
其中，鈦合金板由牌號(hào)為tc4的鈦合金制成，tc4的鈦合金由以下重量份的原料制成：ti80份，fe0.28份,c0.08份,n0.05份,h0.014份,o0.20份,al5.5份,v4.5份；
（3）攪拌電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，以2ma/s速度將電子槍束流從200ma增加至400ma，并將電子束束斑半徑調(diào)整為18×18，進(jìn)行合金熔煉，保持10min；
（4）冷卻電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，出電子束熔煉爐，澆注成合金錠；
（5）將步驟（4）得到的合金錠在1050℃的條件下進(jìn)行1h的固溶處理；
（6）將固溶處理后的合金錠隨后放入鹽浴淬火槽內(nèi)與熔鹽進(jìn)行中溫鹽浴淬火，控制溫度為170℃，保溫2.5h；
（7）將鹽浴淬火后的合金錠在600℃的條件下進(jìn)行3h的時(shí)效處理；
其中，熔鹽的組成成分以及各成分所占的的重量份數(shù)分別為：nacl50份、kcl36份、bacl210份；
（8）將得到的合金錠放入熱等靜壓機(jī)內(nèi)，控制溫度1100℃，壓力100mpa，保持50min，然后用純氬氣進(jìn)行高壓氣吹冷卻至室溫；
（9）用光譜儀對(duì)步驟（8）得到的合金錠進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)，得到各元素的成分含量，含量數(shù)值在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)主采購(gòu)技術(shù)規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，檢測(cè)合格的為成品，入庫(kù)。
實(shí)施例3
一種用于深海潛航設(shè)備的合金的生產(chǎn)工藝，具體步驟為：
（1）將a333gr8鋼板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，調(diào)節(jié)電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度0.045pa，電子槍體的真空度0.0049pa，以1ma/s速度增加束流至200ma，使其轟擊到a333gr8鋼板上直至完全熔化；
其中，a333gr8鋼板由以下重量份的原料制成：c0.11份，si0.22份，mn0.90份，p0.021份，s0.022份，ni9.20份；
（2）將鈦合金板放置在電子束熔煉爐體內(nèi)，保持步驟（1）中電子束熔煉爐體內(nèi)的真空度、電子槍體的真空度和電子槍束流不變，直至鈦合金板完全熔化；
其中，鈦合金板由牌號(hào)為tc4的鈦合金制成，tc4的鈦合金由以下重量份的原料制成：ti77份，fe0.30份,c0.05份,n0.04份,h0.012份,o0.18份,al6.1份,v4.1份；
（3）攪拌電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，以2ma/s速度將電子槍束流從200ma增加至400ma，并將電子束束斑半徑調(diào)整為18×18，進(jìn)行合金熔煉，保持7min；
（4）冷卻電子束熔煉爐體內(nèi)的合金熔液，出電子束熔煉爐，澆注成合金錠；
（5）將步驟（4）得到的合金錠在1000℃的條件下進(jìn)行1.5h的固溶處理；
（6）將固溶處理后的合金錠隨后放入鹽浴淬火槽內(nèi)與熔鹽進(jìn)行中溫鹽浴淬火，控制溫度為160℃，保溫2.7h；
（7）將鹽浴淬火后的合金錠在550℃的條件下進(jìn)行4h的時(shí)效處理；
其中，熔鹽的組成成分以及各成分所占的的重量份數(shù)分別為：nacl49份、kcl38份、bacl27份；
（8）將得到的合金錠放入熱等靜壓機(jī)內(nèi)，控制溫度1050℃，壓力130mpa，保持40min，然后用純氬氣進(jìn)行高壓氣吹冷卻至室溫；
（9）用光譜儀對(duì)步驟（8）得到的合金錠進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)，得到各元素的成分含量，含量數(shù)值在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)主采購(gòu)技術(shù)規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，檢測(cè)合格的為成品，入庫(kù)。