【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高性能金属材料，特别是涉及一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料及其制备方法。
技术介绍
1、目前，再生铅的生产原料85％来自废旧铅酸蓄电池，废旧铅酸蓄电池回收处理是我国铅工业的可持续发展的重要组成部分。在废旧铅酸蓄电池各种回收处理工艺中，采用铅酸蓄电池破碎机对其实施破碎处理是首要环节。锤头作为废铅酸蓄电池破碎机的重要部件，其材质的力学性能和耐腐蚀性能直接影响着技术装备的使用寿命和工作效率。对进口某型号破碎机锤头和某国产替代锤头的研究发现，进口锤头材料具有较好的力学性能，但其在稀硫酸环境中的耐蚀性较差；某国内替代产品耐蚀性虽好，但材料强度不足。基于材料性能要求和成本考虑，尚无现行标准材料选用。因此，开发具有高强度高耐蚀性的奥氏体不锈钢材质以提高锤头使用寿命，提升技术装备水平，对于促进再生铅行业绿色发展具有十分重要的意义。
2、众所周知，材料的四要素分别为成分、工艺、组织、性能，应对不同的使用环境，就应采取不同性能的材料。材料的性能是由成分、工艺以及组织决定的。对于铅蓄电池破碎机锤头，该服役条件就需要材料具有较高的力学性能以及较好的耐蚀性。为了提高材料的在稀硫酸的耐蚀性，以及强度等力学性能，必须进行材料的成分设计。
3、中国专利cn108950431a公开了一种含钛高耐磨兼具耐蚀性能的打壳锤头材料，属于奥氏体不锈钢领域，各元素质量百分比为c0.16～0.25％，cr22～24％，ni 8.0～10％，mn1～2％，ti0.5～0.8％，si0.7～1.2％，b 0.001～0.004％，mo1
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种铅酸蓄电池破碎机用高强度高耐蚀奥氏体不锈钢锤头材料，该材料的强度等力学性能较高，并且在稀硫酸的耐蚀性优异。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种铅酸蓄电池破碎机用高强度高耐蚀奥氏体不锈钢锤头材料的制备方法，制备工艺简单，可控性高。
3、本专利技术实现目的之一所采用的方案是：一种铅酸蓄电池破碎机用高强度高耐蚀奥氏体不锈钢锤头材料，其特征在于：以总质量为基数，按质量百分比计，其成分为：c：0.09％～0.11％，si：0.9％～1.1％，mn：1.4％～1.6％，p≤0.035％，s≤0.035％，cr：17％～19％，ni：12％～13％，m：o2.5％～3％，cu：1％～1.5％，w≤0.1％，v≤0.1％，y≤0.15％，余量为fe。
4、本专利技术实现目的之二所采用的方案是：一种铅酸蓄电池破碎机用高强度高耐蚀奥氏体不锈钢锤头材料制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
5、(1)采用316l回炉料，锰铁、铬铁、纯ni板(99.9％ni)、电解铜(≥99.5％cu)、钒铁、钨铁、增碳剂为原料在中频炉中熔炼得到钢水；采用ca-si-mn脱氧剂进行脱氧处理。
6、(2)采用钇基重稀土包底冲入法进行变质处理，变质处理后，搅拌钢液、静置；撇渣、浇注到焙烧后的锤头壳型中并自然冷却，去壳、切除浇冒口、喷丸清理，得到铸态奥氏体不锈钢铅酸蓄电池破碎机用锤头铸件。
7、优选地，所述步骤(1)中,原材料的质量百分比为:316l回炉料70％～85％、增碳剂0.06％～0.07％、硅铁0.6％～0.7％，锰铁0.7％～0.85％，阴极铜0.8％～0.9％，钨铁0.1％，钒铁0.05％～0.06％，镍板4％～5.5％，铬铁6％～8％，工业纯铁4％～10％。
8、优选地，所述步骤(1)中，增碳剂的加入方式为压底加入法，以减少烧损，增碳剂为石油焦型石墨，粒度为0.5～2.5mm，碳含量为99.3％以上。
9、优选地，所述步骤(1)中，硅铁牌号为fesi75，按质量百分比计，其成分为:c：≤0.1％，si：74％～80％，mn：≤0.4％，p≤0.035％，s≤0.02％，cr:≤0.3％，余量为fe。
10、优选地，所述步骤(1)中，锰铁牌号为femn88c0.2，按质量百分比计，其成分为:c：≤0.2％，si：≤1％，mn：85％～92％，p：≤0.03％，s：≤0.02％，余量为fe。
11、优选地，所述步骤(1)中，钨铁牌号为few70，按质量百分比计，其成分为:c：≤0.8％，si：≤1％，mn：≤0.6％，p：≤0.06％，s：≤0.1％，w：≥70％，余量为fe。
12、优选地，所述步骤(1)中，钒铁牌号为fev50-a，按质量百分比计，其成分为:c：≤0.4％，si：≤2％，mn：≤0.5％，p：≤0.07％，s：≤0.04％，v：≥50％，余量为fe。
13、优选地，所述步骤(1)中，铬铁牌号为fecr65c0.03，按质量百分比计，其成分为:c：≤0.03％，si：≤1％，p：≤0.025％，s：≤0.035％，cr≥65％，余量为fe。
14、优选地，所述步骤(1)中，工业纯铁，按质量百分比计，其成分为:fe：99.50％～99.90％，c：≤0.04％。
15、优选地，所属步骤(2)中，包底冲入法的具体操作为，在浇包底部放入原料总量0.17％的ws-1无硅变质剂，变质处理温度为1650℃。
16、碳元素的含量影响不锈钢的力学性能，以及耐腐蚀性能，本专利技术将碳的含量控制在0.09％～0.11％。
17、硅元素可以提高不锈钢的力学性能，含量不宜过高，过高的硅含量会增大合金中铁素体的析出几率，并引发晶界碳化铬析出，使晶界处铬元素贫化，恶化合金的机械与耐蚀性能，本专利技术将硅含量保持在0.9％～1.1％。
18、锰元素可以增加钢的强度，但是其含量过高的话会降低钢的抗腐蚀性，本专利技术将锰含量保持在1.4％～1.6％。
19、磷元素在钢中属于有害元素，磷过高时会出现磷共晶，严重影响不锈钢的力学性能，本专利技术中将磷的含量控制在0.035％以下。
20、硫元素也属于有害元素，使钢产生脆性，降低其韧性与延展性，在生产中可能会产生裂纹，因此本专利技术中将硫的含量控制在0.035％以下。
21、铬元素是材料耐腐蚀的基础元素，其耐腐蚀性能随着铬含量的增加而增强，本专利技术将铬含量保持在17％～19％。
22、镍元素是奥氏体形成元素，在非氧化性酸中镍可以提高钢的钝化能力，延缓材料腐蚀，提供材料抗冲击韧性及高强度的基础元素，本专利技术将镍含量控制在12％～13％。
23、钼元素可以细化钢的晶粒，提高淬透性与热强性，在高温环境中保证足够的强度与抗蠕变能力，提高结构钢的机械性能，并且提高材料的耐点蚀性能，本专利技术中将钼含量控制在2.5％～3％。
24、铜元素可以提高强度与韧性，在硫酸中添加铜可以提高材料的耐腐蚀性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料，其特征在于：以总质量为基数，按质量百分比计，其成分为：C：0.09％～0.11％，Si：0.9％～1.1％，Mn：1.4％～1.6％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr：17％～19％，Ni：12％～13％，M：o2.5％～3％，Cu：1％～1.5％，W≤0.1％，V≤0.1％，Y≤0.15％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料，其制备方法包括以下步骤：(1)采用316L回炉料，锰铁、铬铁、纯Ni板(99.9％Ni)、电解铜(≥99.5％Cu)、钒铁、钨铁、增碳剂、工业纯铁为原料在中频感应炉中熔炼得到钢水，采用Ca-Si-Mn脱氧剂进行脱氧处理；(2)变质处理使用钇基重稀土采用包底冲入法进行，变质处理后，搅拌钢液、静置，撇渣、浇注到焙烧后的锤头壳型中并自然冷却，去壳、切除浇冒口、喷丸清理，得到铸态奥氏体不锈钢铅酸蓄电池破碎机用锤头铸件。
3.根据权利要求2所述的一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)原材料的质量百分比：316L回
4.根据权利要求2所述的一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)增碳剂的加入方式为压底加入法，以减少烧损，增碳剂为石油焦型石墨，粒度为0.5～2.5mm，碳含量质量分数为99.3％以上。
5.根据权利要求2所述的一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)包底冲入法具体操作为，在浇包底部放入原料总质量0.17％的WS-1无硅变质剂，变质处理温度为1650℃。
...【技术特征摘要】
1.一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料，其特征在于：以总质量为基数，按质量百分比计，其成分为：c：0.09％～0.11％，si：0.9％～1.1％，mn：1.4％～1.6％，p≤0.035％，s≤0.035％，cr：17％～19％，ni：12％～13％，m：o2.5％～3％，cu：1％～1.5％，w≤0.1％，v≤0.1％，y≤0.15％，余量为fe。
2.根据权利要求1所述的一种新型的高强韧高耐蚀奥氏体不锈钢材料，其制备方法包括以下步骤：(1)采用316l回炉料，锰铁、铬铁、纯ni板(99.9％ni)、电解铜(≥99.5％cu)、钒铁、钨铁、增碳剂、工业纯铁为原料在中频感应炉中熔炼得到钢水，采用ca-si-mn脱氧剂进行脱氧处理；(2)变质处理使用钇基重稀土采用包底冲入法进行，变质处理后，搅拌钢液、静置，撇渣、浇注到焙烧后的锤头壳型中并自然冷却，去壳、切除浇冒口、喷丸清理，得到铸态奥氏体不锈钢铅酸蓄电池破碎机...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，范晓明，王信伟，吕晓刚，卢发昌，
申请(专利权)人：襄阳市立强机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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