一种高耐冻钢材料及其制备方法技术

一种高耐冻钢材料及其制备方法，它涉及钢铁制造技术领域。一种高耐冻钢材料，由以下原料组成：碳、硅、硼、氮、硅、锰、镍、铕、铯、镉、钌、熔炼剂、冷却剂。按照计量配比，取上述原料根据一种高耐冻钢材料及其制备方法加工即可完成制备。采用上述技术方案后，本发明专利技术有益效果为：具有高耐冻功能，耐磨效果优良，制备工艺简单，生产成本小、周期短，有利于大批量生产，能够满足使用需求，在同行领域中性能优越且推广性强。强。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐冻钢材料及其制备方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及钢铁制造
，具体涉及一种高耐冻钢材料。

技术介绍

[0003]钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、也是最有最主要的，用量最大的金属材料。
[0004]制造:把原材料加工成适用的产品制作，或将原材料加工成器物。
[0005]随着钢铁行业竞争的不断加剧，大型钢铁生产企业间并购整合与资本运作 日趋频繁，国内优秀的钢铁生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对 企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究，详见前瞻《中国钢铁行业发展 前景与投资战略规划分析报告》。目前市场上的钢材料往往使用价值不高，不具有高耐冻功能，耐磨效果较 差，制备工艺复杂，生产成本大、周期长，不利于大批量生产，无法满足使用 需求，在同行领域中性能较低且推广性差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高耐冻钢材料，使用价值高，具有高耐冻功能，耐磨效果优良，制备工艺简单，生产成本小、周期短，有利于大批量生产，能够满足使用需求，在同行领域中性能优越且推广性强。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案是，它由以下重量份数的原料组成：碳10-12份、硅6-8份、硼6-8份、氮2-4份、硅2-4份、锰3-5份、镍5-9份、铕6-8份、铯3-5份、镉3-5份、钌3-5份、熔炼剂3-7份、冷却剂10-12份。
[0008]它的制备工艺，包含以下步骤：步骤一、将铯、镉、钌、碳、硅、硼、氮、硅、锰混合在一起，形成第一混合物；步骤二、将镍、铕混合在一起，形成第二混合物；步骤三、将第一混合物、第二混合物依次加入高温熔炼炉中熔炼，熔炼过程中多次加入熔炼剂，熔炼温度为1300-1500摄氏度，熔炼时长为0.3-0.5H，熔炼完后再进行精炼处理，精炼温度持续在700
±
100摄氏度，精炼时长为1.3-1.7H；步骤四、完成熔炼后对高温熔炼炉进行冷却，将其冷却至300
±
50摄氏度，期间多次放入冷却剂；步骤五、冷却后进行清水降温，直至常温，得到高硬度钢材料。
[0009]所述步骤三中熔炼温度为1400摄氏度。
[0010]所述步骤三中精炼温度持续在800摄氏度。
[0011]本专利技术的工作原理：将铯、镉、钌、碳、硅、硼、氮、硅、锰混合在一起，形成第一混合物；将镍、铕混合在一起，形成第二混合物；将第一混合物、第二混合物依次加入高温熔炼炉中熔炼，熔炼过程中多次加入熔炼剂，熔炼温度为1300-1500摄氏度，熔炼时长为0.3-0.5H，熔炼完后再进行精炼处理，精炼温度持续在700
±
100摄氏度，精炼时长为1.3-1.7H；完成熔炼后对高温熔炼炉进行冷却，将其冷却至300
±
50摄氏度，期间多次放入冷却剂；冷却后进行清水降温，直至常温，得到高硬度钢材料。
[0012]采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：具有高耐冻功能，耐磨效果优良，制备工艺简单，生产成本小、周期短，有利于大批量生产，能够满足使用需求，在同行领域中性能优越且推广性强。
具体实施方式
[0013]实施例1本具体实施方式采用的技术方案是：一种高耐冻钢材料，它由以下重量份数的原料组成，它由以下重量份数的原料组成：碳10份、硅6份、硼6份、氮2份、硅2份、锰3份、镍5份、铕6份、铯3份、镉3份、钌3份、熔炼剂3份、冷却剂10份。
[0014]它的制备工艺，包含以下步骤：步骤一、将铯、镉、钌、碳、硅、硼、氮、硅、锰混合在一起，形成第一混合物；步骤二、将镍、铕混合在一起，形成第二混合物；步骤三、将第一混合物、第二混合物依次加入高温熔炼炉中熔炼，熔炼过程中多次加入熔炼剂，熔炼温度为1300-1500摄氏度，熔炼时长为0.3-0.5H，熔炼完后再进行精炼处理，精炼温度持续在700
±
100摄氏度，精炼时长为1.3-1.7H；步骤四、完成熔炼后对高温熔炼炉进行冷却，将其冷却至300
±
50摄氏度，期间多次放入冷却剂；步骤五、冷却后进行清水降温，直至常温，得到高硬度钢材料。
[0015]硅提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低；硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比，这是一般弹簧钢；耐腐蚀性；硅的质量分数为15%-20%的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性；磁钢中的主要合金元素（含量在0.40%范围内时，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向）；降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性缺点：使钢的焊接性能恶化。
[0016]锰对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性；降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性；稍稍改善钢的低温韧性；在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素；锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用；锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
[0017]镍可提高钢的强度而不显著降低其韧性；可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性；改善钢的加工性和可焊性；可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。
[0018]实施例2本实施例与实施例1的不同点在于，它由以下重量份数的原料组成：
碳11份、硅7份、硼7份、氮3份、硅3份、锰4份、镍7份、铕7份、铯4份、镉4份、钌4份、熔炼剂5份、冷却剂11份。
[0019]其它原料组成、制备方法均与实施例1相同。
[0020]实施例3本实施例与实施例1的不同点在于，它由以下重量份数的原料组成：碳12份、硅8份、硼8份、氮4份、硅4份、锰5份、镍9份、铕8份、铯5份、镉5份、钌5份、熔炼剂7份、冷却剂12份。
[0021]其它原料组成、制备方法均与实施例1相同。
[0022]采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：具有高耐冻功能，耐磨效果优良，制备工艺简单，生产成本小、周期短，有利于大批量生产，能够满足使用需求，在同行领域中性能优越且推广性强。
[0023]以上所述，仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐冻钢材料，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：碳10-12份、硅6-8份、硼6-8份、氮2-4份、硅2-4份、锰3-5份、镍5-9份、铕6-8份、铯3-5份、镉3-5份、钌3-5份、熔炼剂3-7份、冷却剂10-12份。2.根据权利要求1所述的一种高耐冻钢材料，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：碳10份、硅6份、硼6份、氮2份、硅2份、锰3份、镍5份、铕6份、铯3份、镉3份、钌3份、熔炼剂3份、冷却剂10份。3.根据权利要求1所述的一种高耐冻钢材料，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：碳11份、硅7份、硼7份、氮3份、硅3份、锰4份、镍7份、铕7份、铯4份、镉4份、钌4份、熔炼剂5份、冷却剂11份。4.根据权利要求1所述的一种高耐冻钢材料，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：碳12份、硅8份、硼8份、氮4份、硅4份、锰5份、镍9份、铕8份、铯5份、镉5份、钌5份、熔炼剂7份、冷却剂12...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏苒，
申请(专利权)人：魏苒，
类型：发明
国别省市：