【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料，尤其涉及一种高洁净精密金属材料及其制备方法。
技术介绍
1、金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料，其被誉为“工业的骨骼”。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。精密金属材料作为一种具有特殊物理性能的金属材料，被广泛应用于电子、电工器件、精密仪器和仪表等领域，它是电气工业、电子工业、精密仪表工业和自动控制系统中不可缺少的材料。
2、现有的精密金属材料在冶炼过程中，由于其中的夹杂物难以上浮去除，导致精密金属材料的洁净度低，渣的性能恶化，最终生产出的产品品质低。可见，洁净度是衡量精密金属材料质量品位的重要指标之一，开发高洁净精密金属材料势在必行。然而，市面上的精密金属材料还或多或少存在机械力学性能有限，耐疲劳性能低，夹杂物含量高，抗腐蚀性能不足，使用寿命短等技术缺陷。
3、为了解决上述问题，申请号为201410652073.9的中国专利技术专利公开了一种高温精密合金宽板带材及其生产工艺，c为0.01％，si为0.4％，mn为0.2％，p为0.015％，s为0.01％，ni为0.2％，n为0.01％，cr为20-23％，al为5.5-7％，mo为0.5-1.5％，nb为0.1-0.3％，co为0.2-0.6％，fe为余量，该专利技术产品比重轻，用料省，价格低廉，是镍基合金材料价格的三分之一，宽幅板材，其成材率与原生产工艺相比
4、可见，开发一种洁净度高，机械力学性能和耐疲劳性能佳，使用寿命长的高洁净精密金属材料及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进精密金属材料领域的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种洁净度高，机械力学性能和耐疲劳性能佳，使用寿命长的高洁净精密金属材料及其制备方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高洁净精密金属材料，是由如下按重量百分计的各成分制成：c 0.05wt％-0.15wt％、si 0.15wt％-0.45wt％、mn0.25wt％-0.6wt％、mo 0.1wt％-0.3wt％、cu 0.01wt％-0.03wt％、zr 0.03wt％-0.06wt％、稀土元素0.05wt％-0.12wt％、ta 0.03wt％-0.05wt％、re 0.008wt％-0.012wt％、ir 0.001wt％-0.004wt％、te 0.005wt％-0.008wt％、ni 0.05wt％-0.15wt％，余量为fe和不可避免的杂质元素。
3、优选的，所述稀土元素为sc、y、pr按质量比(2-4):(1-3):1混合形成的混合物。
4、本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述高洁净精密金属材料的制备方法，包括如下步骤：
5、步骤s1、冶炼：以fe、fe-c中间合金、fe-si中间合金、fe-mn中间合金、fe-mo中间合金、fe-cu中间合金、fe-zr中间合金、fe-稀土元素中间合金、fe-ta中间合金、fe-re中间合金、fe-ir中间合金、fe-te中间合金、fe-ni中间合金为原料，按质量百分比配料，加入真空感应炉中冶炼，搅拌，使合金成分均匀，制得初炼钢水；
6、步骤s2、lf精炼、vd真空脱气：将经过步骤s1制成的初炼钢水分步进行lf精炼、vd真空脱气；
7、步骤s3、rh精炼：将经过步骤s1处理的钢水进行rh精炼，精炼结束后，采用陶瓷过滤器过滤，滤液采用模注工艺浇铸成钢锭；
8、步骤s4、铸造：将钢锭加热至一定温度，保温2-5h，然后进行锻造；
9、步骤s5、热处理：对经过锻造得到的钢坯进行热处理。
10、优选的，步骤s1中所述初炼钢水的出钢温度1580-1650℃。
11、优选的，步骤s2中所述lf精炼采用碳粉调渣，喂入al线2.5-4m/t钢，精炼渣碱度为2.9-3.3，全程保持白渣，喂入硅钙线1.6-2.2m/t钢，出钢前控制钢水中铝含量在0.025wt％-0.035wt％。
12、优选的，步骤s2中所述vd真空脱气的真空度为38-68pa，保持时间为18-25分钟，vd真空脱气后软吹氩时间为15-20分钟。
13、优选的，步骤s3中所述rh精炼的rh脱碳处理时间为5-10min，精炼过程中向真空室内加入钢水夹杂物去除剂1-3kg/t钢，加完后钢水循环5-8min，结束后进行钢包底吹氩气精炼5-8min。
14、优选的，所述钢水夹杂物去除剂是由如下按重量份计的组分制成：硅化钙30-50份、铝粉3-5份、铝酸钙20-25份、镧粉3-8份。
15、优选的，步骤s4中所述一定温度为1140℃-1260℃。
16、优选的，步骤s4中所述锻造的终锻温度860-900℃，开锻温度1080～1190℃，锻后空冷至表面温度200-300℃。
17、优选的，步骤s5中所述热处理包括依次进行的正火处理、回火处理和退火处理。
18、优选的，所述正火处理的温度为860-900℃，时间为15-25min；所述回火处理的温度为630℃～700℃，保温时间为20-30min；所述退火处理的温度为600-650℃，保持1-2h。
19、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
20、(1)本专利技术公开的高洁净精密金属材料的制备方法，采用常规设备即可实现，无需配置专业设备，耗能低，资金投入少，工艺简单，操作方便，制备效率和成品合格率高，适于工业化连续生产，具有较高的推广应用价值。
21、(2)本专利技术公开的高洁净精密金属材料，是由如下按重量百分计的各成分制成：c0.05wt％-0.15wt％、si 0.15wt％-0.45wt％、mn 0.25wt％-0.6wt％、mo 0.1wt％-0.3wt％、cu0.01wt％-0.03wt％、zr 0.03wt％-0.06wt％、稀土元素0.05wt％-0.12wt％、ta0.03wt％-0.05wt％、re0.008wt％-0.012wt％、ir 0.001wt％-0.004wt％、te 0.005wt％-0.008wt％、ni 0.05wt％-0.15wt％，余量为fe和不可避免的杂质元素。通过各成分种类和含量的合理选取，使得各成分之间能够通过相互配合共同作用，赋予产品洁净度高，机械力学性能和耐疲劳性能佳，使用寿命长的优势。
22、(3)本专利技术公开的高洁净精密金属材料，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高洁净精密金属材料，其特征在于，是由如下按重量百分计的各成分制成：C0.05wt％-0.15wt％、Si 0.15wt％-0.45wt％、Mn 0.25wt％-0.6wt％、Mo 0.1wt％-0.3wt％、Cu0.01wt％-0.03wt％、Zr 0.03wt％-0.06wt％、稀土元素0.05wt％-0.12wt％、Ta0.03wt％-0.05wt％、Re0.008wt％-0.012wt％、Ir 0.001wt％-0.004wt％、Te 0.005wt％-0.008wt％、Ni 0.05wt％-0.15wt％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
2.如权利要求1所述的高洁净精密金属材料，其特征在于，所述稀土元素为Sc、Y、Pr按质量比(2-4):(1-3):1混合形成的混合物。
3.一种如权利要求1-2任一项所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.如权利要求3所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述初炼钢水的出钢温度1580-1650℃。
5.如权利要求3所述高洁净精密金属材料
6.如权利要求3所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述VD真空脱气的真空度为38-68Pa，保持时间为18-25分钟，VD真空脱气后软吹氩时间为15-20分钟。
7.如权利要求3所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述RH精炼的RH脱碳处理时间为5-10min，精炼过程中向真空室内加入钢水夹杂物去除剂1-3kg/t钢，加完后钢水循环5-8min，结束后进行钢包底吹氩气精炼5-8min。
8.如权利要求7所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，所述钢水夹杂物去除剂是由如下按重量份计的组分制成：硅化钙30-50份、铝粉3-5份、铝酸钙20-25份、镧粉3-8份。
9.如权利要求3所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述一定温度为1140℃-1260℃；步骤S4中所述锻造的终锻温度860-900℃，开锻温度1080～1190℃，锻后空冷至表面温度200-300℃。
10.如权利要求3所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述热处理包括依次进行的正火处理、回火处理和退火处理；所述正火处理的温度为860-900℃，时间为15-25min；所述回火处理的温度为630℃～700℃，保温时间为20-30min；所述退火处理的温度为600-650℃，保持1-2h。
...【技术特征摘要】
1.一种高洁净精密金属材料，其特征在于，是由如下按重量百分计的各成分制成：c0.05wt％-0.15wt％、si 0.15wt％-0.45wt％、mn 0.25wt％-0.6wt％、mo 0.1wt％-0.3wt％、cu0.01wt％-0.03wt％、zr 0.03wt％-0.06wt％、稀土元素0.05wt％-0.12wt％、ta0.03wt％-0.05wt％、re0.008wt％-0.012wt％、ir 0.001wt％-0.004wt％、te 0.005wt％-0.008wt％、ni 0.05wt％-0.15wt％，余量为fe和不可避免的杂质元素。
2.如权利要求1所述的高洁净精密金属材料，其特征在于，所述稀土元素为sc、y、pr按质量比(2-4):(1-3):1混合形成的混合物。
3.一种如权利要求1-2任一项所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.如权利要求3所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述初炼钢水的出钢温度1580-1650℃。
5.如权利要求3所述高洁净精密金属材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述lf精炼采用碳粉调渣，喂入al线2.5-4m/t钢，精炼渣碱度为2.9-3.3，全程保持白渣，喂入硅钙线1.6-2.2m/t钢，出钢前控制钢水中铝含量在0.025wt％-0.035wt...
【专利技术属性】
技术研发人员：康城玮，梅德松，
申请(专利权)人：江苏康耐特精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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