本发明专利技术公开了一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢及其制备方法，其化学成分重量比为：C：0.20-0.40%，Si：2.0-2.5%，Mn：1.2-1.5%，Cr：4.7-5.5%，Zr：0.10-0.15%，Ni：1.6-1.8%，Re：0.050-0.20%，Mo：0.30-0.70%，V：0.40-1.1%，P：≤0.040%，S：≤0.020%，其余为Fe。将各原料通过振动或球磨混匀，混匀后的原料经过熔融、连铸得到钢坯，钢坯热轧，然后采用二级恒温退火固溶处理工艺进行退火，冷却到室温，得到合金钢，合金钢表面进行电镀和酸处理，最后得到高硅耐高温耐腐蚀合金钢。本发明专利技术的合金钢强度高，耐高温，耐腐蚀，耐磨，使用寿命长，是一种优良的钢材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金钢制造
，特别涉及。
技术介绍
合金钢除了铁和碳元素，还含有不同种类和不同比例的合金元素，通过适当的工艺进行加工处理，可以赋予合金钢特殊的性能，从而满足对钢材的各种需求。合金元素通过改变钢中相的组成，相的成分，相的结构以及分布状态来影响合金钢的性能。硅(Si)是不形成碳化物元素，可作为炼钢过程中的还原剂，在钢中加入硅元素能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度。硅与其他合金元素结合，还可以提高合金的耐腐蚀和耐高温性能。同时，硅是地壳中含量第二丰富的元素，来源广泛，价格低廉，用来替代其他昂贵合金元素，可以显著降低合金钢的制造成本。为了改善合金钢的性能，很多合金钢中加入了一定量的硅元素，如镇静钢中含有0.15-0.30%的硅，可以完全脱去钢中的氧；调质结构钢中含有1.0-1.2%的硅，强度可以提高15-20% ;电器用低碳矽钢片含有1-4%的硅，具有极高的导磁率。中国专利99105704.X (申请号)公开了一种高硅耐磨铸钢，其成分重量百分比为C:0.6-1.2，S1:1.8-3.0, Mn:0.4-0.5，P < 0.04，S < 0.04，Mo:0.2-0.5，采用工频、中频感应电炉或电弧炉熔炼，以碳钢下脚料或硅钢下脚料为 原料，用废电极石墨及其它增碳剂增碳，硅铁合金或SiC增硅，铝合金合金化，控制钢水的成分，用上述熔融钢水浇铸成品工件，浇铸工件进行热处理，得到高硅耐磨铸钢。中国专利200910017762.1 (申请号)公开了一种硅合金钢及其制造方法，该专利技术钢带化学成分重量百分比为:C:0-0.50，S1:0.50-2.0, Mn:0.20-2.0，P≤0.045，S^0.050，其余为Fe和微量杂质，采用铁水脱硫预处理、转炉冶炼、钢包吹氢、连铸、热连轧机组轧制，得到硅合金钢。中国专利200810037716.3 (申请号)公开了一种高硅低碳型高热强性热作模具钢，该磨具钢成分重量百分比为:C:0.30-0.35，Si:1.4-1.6，Mn:0.30-0.40，Cr:3.5-4.5，Mo:0.80-1.20，V:0.80-1.2，P < 0.03，S < 0.02, Fe 余量，制备过程依次为熔炼、电渣重熔、高温均匀化、粗锻、毛坯锻造、退火、热处理，最终制得热作模具钢。上述专利中原料都没有进行专门的混匀，可能导致合金元素分布不均匀，对合金钢的强度和耐高温性能产生不利影响，合金钢制成后也没有进行下一步的表面处理，导致耐腐蚀性能不足，合金钢容易受化学品腐蚀。开发一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，进一步提高钢材的耐高温和耐腐蚀性能，延长钢材使用寿命，对工业生产有重要意义。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢极其制备方法。本专利技术的一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其化学成分重量比如下:C:0.20-0.25%, Si:2.0-2.5%, Mn:1.2-1.5%, Cr:4.7-5.5%, Zr:0.10-0.15%, Ni:1.6-1.8%, Re:0.050-0.20%, Mo:0.30-0.70%, V:0.40-1.1%，P:≤ 0.040%, S:≤ 0.020%，其余为Fe。本专利技术的一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢制备方法，包括以下步骤: (1)混匀:将生铁、废铁和其他合金元素混合，原料通过振动混料或球磨混料进行混匀； (2)熔融:将混匀后的原料投入炉内熔融，温度为1350-1450°C，加入生石灰和苏打粉脱硫脱磷至硫含量不高于0.020%,磷含量不高于0.040%,吹入氧气脱碳至碳含量为0.20-0.25% ； (3)连铸:脱硫处理后的钢水通过连铸机进行浇注，浇注温度为1200-1300°C，得到钢坯； (4)热轧:连铸后的钢坯通过热轧机进行热轧，终轧温度为1100-1150°C； (5)退火:热轧后的钢采用二级恒温退火固溶处理工艺进行退火，首先950-1050°C退火，保温1-2小时，然后冷却到750-800°C，保温4-5小时； (6)冷却:自然冷却到室温得到合金钢； (7)电镀:对合金钢表面进行电镀Cr或电镀Zr处理； (8)酸处理:对电镀后的合金钢表面进行酸处理，形成致密氧化膜，得到高硅耐高温耐腐蚀合金钢。进一步优选的，所述振动混料为将原料投入振动罐振动60-80分钟，振动罐内壁为聚四氟乙烯，振动频率为45Hz，振幅为5mm，振动力为12000N，功率为0.80千瓦。进一步优选的,所述球磨混料为将原料置于行星球磨机上湿磨4-5小时,湿磨介质为酒精，球磨机转速为200-300转/分钟，球料质量比为10:1。进一步优选的，所述电镀Cr控制合金钢表面电镀上厚度为0.08-0.12mm的Cr膜，电镀液含 Cr0s250-300g/L, H2S042.5-3.0 g/L, Cr3+3-3.5 g/L,电流密度为 5-lOA/dm2。进一步优选的，所述电镀Zr控制合金钢表面电镀上厚度为0.05-0.08mm的Zr膜，电镀液含 Zr (NO3)4100-150 g/L, TEA20-30 g/L,电流密度为 6-8 A/dm2。进一步优选的，所述酸处理为:电镀后的合金钢放入质量分数为50-55%的氢氟酸水溶液，浸泡20-30分钟。与现有技术相比，本专利技术具有以下有点: 1.加入较高含量的Si元素，大大提高了合金钢的耐高温和耐腐蚀性能，减少了贵重合金元素的使用量，降低成本。2.原料通过振动或者球磨混匀，各成分分布均匀，合金钢质地均一，有利于提高耐高温性能。3.加入Cr、Zr、Mo等元素，与碳形成碳化物，可显著提高合金钢的强度，抗拉强度达到1800-2200MPa，屈服强度达到1500_1900MPa，延伸率为15-25%。4.对合金钢进行电镀Cr或Zr，可以使钢表面形成Cr膜或Zr膜，提高合金钢表面强度，耐磨性能比不镀膜合金钢提高40-60%。5.对电镀后的合金钢进行酸处理，钢表面Cr膜或Zr膜形成致密的氧化铬膜或二氧化锆膜，合金钢的耐腐蚀性能比不进行酸处理的合金钢提高5-10倍。【附图说明】图1为一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢的制备方法流程图。【具体实施方式】实施例1 一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其化学成分重量比如下: C:0.25%, S1:2.0%, Mn:1.5%, Cr:4.7%, Zr:0.15%, N1:1.6%, Re:0.20%, Mo:0.30%, V:1.1%，P:≤ 0.040%, S:≤ 0.020%，其余为 Fe。其制备方法包括以下步骤: (O混匀:将生铁、废铁和其他合金成分混合，将原料投入振动罐振动80分钟，振动罐内壁为聚四氟乙烯，振动频率为45Hz，振幅为5mm，振动力为12000N，功率为0.80千瓦； (2)熔融:将混匀后的原料投入炉内熔融，温度为1350°C，加入生石灰和苏打粉脱硫脱磷至硫含量不高于0.020%，磷含量不高于0.040%,吹入氧气脱碳至碳含量为0.20-0.25% ； (3)连铸:脱硫处理后的钢水通过连铸机进行浇注，浇注温度为1200°C； (4)热轧:连铸后的钢 坯通过热轧机进行热轧，终轧温度为1100°C； (5)退火:热轧后的钢采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其特征在于：其化学成分重量比为：C：0.20‑0.25%，Si：2.0‑2.5%，Mn：1.2‑1.5%，Cr：4.7‑5.5%，Zr：0.10‑0.15%，Ni：1.6‑1.8%，Re：0.050‑0.20%，Mo：0.30‑0.70%，V：0.40‑1.1%，P：≤0.040%，S：≤0.020%，其余为Fe。
【技术特征摘要】
1.一种高娃耐高温耐腐蚀合金钢，其特征在于:其化学成分重量比为:C:0.20-0.25%,Si:2.0-2.5%, Mn:1.2-1.5%, Cr:4.7-5.5%, Zr:0.10-0.15%, N1:1.6-1.8%, Re:0.050-0.20%, Mo:0.30-0.70%, V:0.40-1.1%，P:≤ 0.040%, S:≤ 0.020%，其余为 Fe。2.一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)混匀:将生铁、废铁和其他合金元素混合，原料通过振动混料或球磨混料进行混匀； (2)熔融:将混匀后的原料投入炉内熔融，温度为1350-1450°C，加入生石灰和苏打粉脱硫脱磷至硫含量不高于0.020%,磷含量不高于0.040%,吹入氧气脱碳至碳含量为0.20-0.25% ； (3)连铸:脱硫处理后的钢水通过连铸机进行浇注，浇注温度为1200-1300°C，得到钢坯； (4)热轧:连铸后的钢坯通过热轧机进行热轧，终轧温度为1100-1150°C； (5)退火:热轧后的钢采用二级恒温退火固溶处理工艺进行退火，首先950-1050°C退火，保温1-2小时，然后冷却到750-800°C，保温4-5小时； (6)冷却:自然冷却到室温得到合金钢； (7)电镀:对合金钢表面进行电镀Cr或电镀Zr处理； (8)酸处理:对电镀后的合金钢表面进行酸处理，形成致密氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞杰，
申请(专利权)人：柳城县鼎铭金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45
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