耐熔融金属腐蚀的合金制造技术

本发明专利技术提供了一种耐熔融金属腐蚀的合金。主要适用于热镀锌和热镀铝带钢的生产装置。其化学成分（重量％）为：Ｃ０．２５～０．６５％，Ｓｉ２．５～５．２％，Ｍｎ０．５～１．５％，Ｃｒ５～１５％，Ｍｏ０．５～３．５％，ＲＥ０．１～０．３％，Ａｌ≤６％，余为Ｆｅ。本发明专利技术具有优异的抗液态金属腐蚀和抗磨损性能。在４００～５００℃温度下的液态锌基合金和在７０℃下的液态铝基合金中连续腐蚀２４０小时以上，其腐蚀失重仍很轻微。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金钢领域。主要适用于热镀锌和热镀铝带钢生产装置中耐液态金属腐蚀的和耐磨的部件或设备。已往用于制做耐熔融金属(如Zn、Al等)腐蚀及耐磨的设备，特别是直接与熔融金属直接接触的部件，大多数采用工业纯铁、铸铁、镍铬不锈钢等。由于在液态金属温度下，液态金属与其直接接触的部件金属发生反应，产生以扩散为主的溶解性腐蚀，部件受到损害，使用寿命降低。由于近代工业发展需要，要求镀层钢板耐蚀性成倍提高，故发展了镀锌基合金(如Zn-5Al)，以前使用的耐纯锌液腐蚀的上述金属材料，均不能满足使用要求。因此，必须发展耐液态锌基合金腐蚀的金属材料。在现有技术中，DE3543601、SU633924、US3469922均提供了与本专利技术相近的、同一领域的合金。这些材料虽然都具有较高的高温度和良好的高温抗氧化性能，但也存在一个共同的主要缺点，即在液态金属中的耐磨和耐蚀性能较差。本专利技术的目的在于提高一种既有较高的高温强度和良好的高温抗氧化性能，又有在液态金属中优异的耐磨和耐蚀性能的耐熔融金属腐蚀的合金。根据上述目的，本专利技术所设计的耐熔融金属腐蚀的金属材料的化学成分(重量%)为C0.25～0.65%，Si2.5～5.2%，Mn0.5～1.5%，Cr5～15%，Mo0.5～3.5%，RE0.1～0.3%，Al≤6%，余为Fe。本专利技术合金是在Fe-Si固溶体内添加适量的Mo、Cr元素，以便进一步提高基体合金在液态金属中的耐蚀性。Cr加入合金中的主要作用是生成M7C3碳化物，借以提高Fe-Si固溶体的耐磨性。但Cr、Mo合金元素不宜过高，若含量过高，则降低合金的韧性，同时也增加了合金的成本，但低于本专利技术所述的下限成分时，则难以维持合金的耐蚀性和耐磨性。因此，Cr含量以5～15%和Mo含量以0.5～3.5为宜。本专利技术中Si含量为2.5～5.2%，当Si含量高于5.2%时，则影响合金的机械性能和可焊性。合金中添加Mn的主要作用是保证熔炼时的脱氧和脱硫效果;Mn过高，致使合金的机械性能恶化。与现有相同领域的合金相比，本专利技术在化学成分上的最大特点是添加了0.1～0.3%RE。RE在合金中具有细化组织、细化枝晶和净化晶界的作用，显著地改善了合金固溶体在液态金属中的耐磨性和耐蚀性。为了改善本专利技术合金的高温抗氧化性能和抗某些液态合金腐蚀，同时还可合金中加入Al≤6%。本专利技术合金的生产工艺如下用电弧炉或中频感应炉熔炼，然后可浇注在砂模或陶瓷模中，可直接浇注成零部件，也可浇注成钢锭，随后锻造或轧制成材。钢液的浇注温度为1500～1580℃，钢锭锻造或轧制的温度为900～1150℃。与现有技术相比，本专利技术具有优异的抗液态金属腐蚀和抗磨损性能。该合金在400～500℃温度下的液态锌基合金(Zn-5%Al)中连续腐蚀254小时，仍腐蚀极其轻微，失重极低;又如在700℃温度下的液态铝合金(Al-8%Si)中连续腐蚀240小时，仍失重很小(见表2)。实施例根据本专利技术所述的化学成分范围，在中频感应炉上冶炼了4炉本专利技术合金。为了对比，同时在同一炉子上还冶炼了两炉与本专利技术的化学成分相近，但不含稀土的同类合金，其具体的化学成分如表1所示。熔炼完后，浇注成锭，浇注温度1520～1580℃。从浇注的锭中切取试样，在液态的锌基合金(Zn-5%Al)和铝基合金(Al-8%Si)中进行连续性腐蚀试验，试验采用失重法测定其腐蚀率，试验结果列入表2。为了对比，还将1Cr17、08F、304SS三个合金的成分及腐蚀性能分别列入表1和表2。表1本专利技术实施例与对比合金化学成分(重量%) 表2本专利技术实施例和对比合金腐蚀性能权利要求1.一种耐熔融金属腐蚀的合金，其特征在于化学成分(重量%)为C0.25～0.65%，Si2.5～5.2%，Mn0.5～1.5%，Cr5～15%，Mo0.5～3.5%，RE0.1～0.3%，Al≤6%，余为Fe。2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于合金的化学成分(重量%)中，Al≤6%。全文摘要本专利技术提供了一种耐熔融金属腐蚀的合金。主要适用于热镀锌和热镀铝带钢的生产装置。其化学成分(重量％)为C0.25～0.65％，Si2.5～5.2％，Mn0.5～1.5％，Cr5～15％，Mo0.5～3.5％，RE0.1～0.3％，Al≤6％，余为Fe。本专利技术具有优异的抗液态金属腐蚀和抗磨损性能。在400～500℃温度下的液态锌基合金和在700℃下的液态铝基合金中连续腐蚀240小时以上，其腐蚀失重仍很轻微。文档编号C22C38/34GK1069773SQ92110329公开日1993年3月10日 申请日期1992年9月10日 优先权日1992年9月10日专利技术者邹敦叙, 贾天聪, 陈振兰, 王贻珏, 陈淦生 申请人:冶金工业部钢铁研究总院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐熔融金属腐蚀的合金，其特征在于化学成分（重量％）为：Ｃ０．２５～０．６５％，Ｓｉ２．５～５．２％，Ｍｎ０．５～１．５％，Ｃｒ５～１５％，Ｍｏ０．５～３．５％，ＲＥ０．１～０．３％，Ａｌ≤６％，余为Ｆｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹敦叙，贾天聪，陈振兰，王贻珏，陈淦生，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]