【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铌钒复合合金钢，具体为一种棒材铌钒复合合金钢。
技术介绍
1、棒材铌钒复合合金钢是一种由铁基合金中添加了铌和钒等合金元素的特殊钢材，具有优异的机械性能和综合性能，适用于高要求的工程应用，可以用于制造高负荷、高温、高压和腐蚀环境下的零部件和结构件，以满足工程上的严苛要求。
2、在合金制备过程中，铌和钒的加入需要在适当的温度和条件下进行，以确保其均匀分散在铁粉熔炼液中，但现有铌钒复合合金钢在制备熔炼过程中，会直接将铌和钒直接与铁粉进行高温融合，从而导致铌和钒的不均匀分布，进而影响合金的性能。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种棒材铌钒复合合金钢，解决了铌和钒与铁粉熔炼液混合不够均匀，从而影响成品使用寿命与性能的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种棒材铌钒复合合金钢，包括以下比例材料：高纯度铁粉、0.5%-3%含量铌、0.1%-1.5%含量钒、0.1%-0.4%含量碳、0.1%-0.5%含量稀土元素、0.01%-0.1%含量氮、1%-5%含量镍，1%-3%含量铬、0.5%-2%含量钼、0.3%含量钒铁，0.1%含量钛，0.003%含量硼。
3、一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，包括以下步骤：
4、s1、材料准备：准备物料：高纯度铁粉、铌、钒、碳、稀土元素、含量氮、镍，铬、钼；
5、s2、熔炼：将原料放置到真空感应熔炼设备内，并在设定熔炼温度后，增加微合金化元素；
6、s3、锻造：将熔炼融合液引入连铸搅拌机内进行充分搅拌，并通过连铸完成对合金钢的冷却以及钢坯塑形；
7、s4、热处理：将塑性后钢坯投入淬火炉进行回火处理，并在回火过程中增加添加剂；
8、s5、塑性：将淬火后的高温钢坯通过热挤压完成热轧，改变钢坯形状；
9、s6、堆放与储存：对棒状合金钢进行自然降温，并在恢复常温后进行储存预处理
10、优选的，所述s2步骤熔炼的具体步骤为：
11、s21，将真空感应熔炼设备加热温度设置在1500℃-1600℃；
12、s22，将微合金化元素钒铁、钛和硼以0.3%、0.1%和0.003%的比例投入融合液内；
13、s23，在补充微合金化元素后增加40min-90min熔炼时间。
14、优选的，所述s3步骤锻造的具体步骤为：
15、s31，设定连铸搅拌机转速为200-600rpm；
16、s32，将融合液引入连铸搅拌机内后进行25min-45min搅拌混合；
17、s33，混合过程中对搅拌桶内持续注入氩气；
18、s34，搅拌完成后通过连铸搅拌机冷却将融合液凝固形成钢坯；
19、s35，将钢坯通过锻造炉后完成锻打工艺。
20、优选的，所述s4步骤热处理的具体步骤为：
21、s41，设置淬火炉的温度为800℃-1200℃°；
22、s42，将冷却后钢坯放入淬火炉内进行回温淬火，过程中增加渗碳剂、氮化剂。
23、优选的，所述s6步骤堆放与储存的具体步骤为：
24、s61，将棒材合金钢平铺进行自然冷却；
25、s62，冷却对合金钢进行清洗与烘干，并向外部涂抹防锈油；
26、s63，将合金钢储存在干燥、通风良好的环境中。
27、优选的，所述s5步骤中会产生热轧废料，将废料重新进入s4步骤中进行回火与后续原料进行融合。
28、优选的，所述s5步骤中根据所需长短使用剪切机完成裁切。
29、优选的，所述s1步骤中的稀土元素采用镧系元素：镧、铈、镝。
30、本专利技术提供了一种棒材铌钒复合合金钢。具备以下有益效果：
31、1、本专利技术通过在熔炼步骤中增加微合金化元素，能够促使合金中的碳化物形成并分布均匀，从而有效地细化晶粒，提高合金的结晶界面密度，改善晶界结构，增加合金的强度和韧性，与合金中的其他元素形成固溶体或沉淀相，进而有效地提高合金的抗拉强度、屈服强度和硬度，增强其耐磨性和抗疲劳性能，并且微合金化元素的加入可以改善合金的热加工性能，使其在锻造、轧制等加工过程中具有更好的塑性和可锻性。
32、2、本专利技术通过在锻造步骤中增加搅拌工艺处理，并控制其搅拌与转速，增加铌和钒在熔炼液中的接触面积，提高其溶解度，并促使其更均匀地分布在整个合金中，由此保证了合金钢成品的综合质量和使用寿命。
33、3、本专利技术通过控制淬火和回火的温度和时间，能够控制材料硬度和韧性平衡，并有着稀土元素镧、铈、镝的添加，能够提高合金的强度和耐磨性，这些强化相可以阻碍位错的移动和晶界的滑移，从而增加合金的塑性和抗变形能力，而渗碳剂和氮化剂的添加能够提高表面硬度和耐磨性。
34、4、本专利技术通过自然冷却、清洗、烘干和防锈处理，确保合金钢的良好表面质量和长期存储性能，同时剪切机的使用能够根据需求裁切出不同长度的棒材，提高材料的适应性和使用范围。
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1.一种棒材铌钒复合合金钢，其特征在于，包括以下比例材料：高纯度铁粉、0.5%-3%含量铌、0.1%-1.5%含量钒、0.1%-0.4%含量碳、0.1%-0.5%含量稀土元素、0.01%-0.1%含量氮、1%-5%含量镍，1%-3%含量铬、0.5%-2%含量钼、0.3%含量钒铁，0.1%含量钛，0.003%含量硼。
2.一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，用于制备如权利要求1所述的一种棒材铌钒复合合金钢，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述S2步骤熔炼的具体步骤为：
4.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述S3步骤锻造的具体步骤为：
5.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述S4步骤热处理的具体步骤为：
6.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述S6步骤堆放与储存的具体步骤为：
7.根据权利要求4所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述S5步骤中
8.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述S5步骤中根据所需长短使用剪切机完成裁切。
9.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述S1步骤中的稀土元素采用镧系元素：镧、铈、镝。
...【技术特征摘要】
1.一种棒材铌钒复合合金钢，其特征在于，包括以下比例材料：高纯度铁粉、0.5%-3%含量铌、0.1%-1.5%含量钒、0.1%-0.4%含量碳、0.1%-0.5%含量稀土元素、0.01%-0.1%含量氮、1%-5%含量镍，1%-3%含量铬、0.5%-2%含量钼、0.3%含量钒铁，0.1%含量钛，0.003%含量硼。
2.一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，用于制备如权利要求1所述的一种棒材铌钒复合合金钢，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述s2步骤熔炼的具体步骤为：
4.根据权利要求2所述的一种棒材铌钒复合合金钢制备方法，其特征在于，所述s3步骤锻造的具体步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚朋朋，张松，王志波，赵海涛，石志明，李好兵，魏振国，张玉鑫，刘友军，
申请(专利权)人：山东钢铁集团永锋临港有限公司，
类型：发明
国别省市：
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