一种热强高碳钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.6-0.8、镍13.0-14.5、钴2.0-2.3、锰0.03-0.05、钼0.006-0.009、铬3.5-3.7、钛0.002-0.005、铝0.01-0.015、铜0.07-0.09、硼0.007-0.009、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明专利技术通过使用镍、钴等多种金属原料，合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有优异的综合力学性能，尤其具有超高的强度、硬度、耐磨性和高温抗氧化性、高温强度高的特点；本发明专利技术适合用于制作在高温下长期使用的零件。通过加入精炼剂，气孔度降低1-2度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种热强高碳钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.6-0.8、镍13.0-14.5、钴2.0-2.3、锰0.03-0.05、钼0.006-0.009、铬3.5-3.7、钛0.002-0.005、铝0.01-0.015、铜0.07-0.09、硼0.007-0.009、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本专利技术通过使用镍、钴等多种金属原料，合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有优异的综合力学性能，尤其具有超高的强度、硬度、耐磨性和高温抗氧化性、高温强度高的特点；本专利技术适合用于制作在高温下长期使用的零件。通过加入精炼剂，气孔度降低1-2度。【专利说明】
本专利技术涉及金属材料制备领域，尤其涉及。
技术介绍
合金钢的发展已经有100多年的历史了，到目前为止，多种多样的合金钢在工业上被应用，主要有以下类型:调质钢、弹簧钢、工具钢、高速钢、模具钢、高中低碳合金钢等，目前为止，虽然合金钢技术得到很大发展，但是，仍有很多问题存在，如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性，为高精尖技术发展提供保障，为社会发展提供动力，任务还很艰巨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该合金材料具有高温下抗氧化性强、较高的高温强度和硬度高的特点。本专利技术的技术方案如下: 一种热强高碳钢材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.6-0.8、镍 13.0-14.5、钴 2.0-2.3、锰 0.03-0.05、钥 0.006-0.009、铬 3.5-3.7、钛0.002-0.005、铝 0.01-0.015、铜 0.07-0.09、硼 0.007-0.009、P ≤ 0.030、S ≤ 0.030、余量为铁。所述的热强高碳钢材料的生产方法，其特征在于: (1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等； (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)锰、硼、铝；(2)铜、钛、钥；(3)铬、镍、钴；(4)其它剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为9-11分钟，投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以200_230°C /小时速率升温至940_950°C，保温3-4小时；再以150-170°C/小时速率降温至620-630°C，保温40-60分钟；再以120_130°C /小时速率降温至310-330°C，保温2-3小时；再以150-170°C /小时速率升温至530_550°C，保温2-3小时，取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4、粘土 13-16、轻质碳酸钙2-3、二氧化硅2-3、氧化锌1-2、硅灰石粉3-4、氢氧化镁10-12、硅藻土 4_5、氢氧化铝8_10、玉石粉3-4、蒙脱石l-2、BaC03 3-4,BaF2 2-3 ;制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8_15Mpa下压制成坯，然后，在900-950°C下煅烧3-4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。本专利技术的有益效果本专利技术通过使用镍、钴等多种金属原料，合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有优异的综合力学性能，尤其具有超高的强度、硬度、耐磨性和高温抗氧化性、高温强度高的特点，可以显著延长抗磨部件寿命，降低机械的损坏率，增加了安全系数；并使用部分废铁作为原料，提高合金的质量稳定均一；本专利技术适合用于制作在高温下长期使用的零件。本专利技术精炼剂用于铸造生产，明显提高成品率，特别是铸件中的气孔度降低1-2度，得到有效的控制，不会在铸件表面产生气孔，夹杂氧化物也明显降低，氧化夹杂物在2级左右。【具体实施方式】一种热强高碳钢材料:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.6-0.8、镍 13.0-14.5、钴 2.0-2.3、锰 0.03-0.05、钥 0.006-0.009、铬 3.5-3.7、钛 0.002-0.005、铝0.01-0.015、铜 0.07-0.09、硼 0.007-0.009、P ≤ 0.030、S ≤ 0.030、余量为铁。所述的热强高碳钢材料的生产方法: (1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等； (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)锰、硼、铝；(2)铜、钛、钥；(3)铬、镍、钴； (4)其它剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为10分钟，投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以2201:/小时速率升温至9451:，保温3.6小时；再以160°C /小时速率降温至626°C，保温50分钟；再以125°C /小时速率降温至320°C，保温2.5小时；再以160°C /小时速率升温至540°C，保温2.5小时，取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉4、粘土 13、轻质碳酸钙2、二氧化硅3、氧化锌1、硅灰石粉4、氢氧化镁12、硅藻土 4、氢氧化铝8、玉石粉3、蒙脱石2、BaC03 3、BaF2 2 ;制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8-15Mpa下压制成坯，然后，在900-950°C下煅烧3_4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。本专利技术热强高碳钢材料的机械性能为:拉伸强度1380MPa，屈服强度973MPa，延伸率12%，断面收缩率21 %，冲击吸收功48J，冲击韧性58J/cm2，硬度295HB。【权利要求】1.一种热强高碳钢材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.6-0.8、镍 13.0-14.5、钴 2.0-2.3、锰 0.03-0.05、钥 0.006-0.009、铬 3.5-3.7、钛0.002-0.005、铝 0.01-0.015、铜 0.07-0.09、硼 0.007-0.009、P ≤ 0.030、S ≤0.030、余量为铁。2.根据权利要求1所述的热强高碳钢材料的生产方法，其特征在于: (1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等； (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)锰、硼、铝；(2)铜、钛、钥；(3)铬、镍、钴；(4)其它剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为9-11分钟，投料后搅拌均匀。3.根据权利要求2所述的热强高碳钢材料的生产方法，其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以200-230°C /小时速率升温至940-950°C，保温3-4小时；再以150-170°C /小时速率降温至620-630°C，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热强高碳钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.6‑0.8、镍13.0‑14.5、钴2.0‑2.3、锰0.03‑0.05、钼0.006‑0.009、铬3.5‑3.7、钛0.002‑0.005、铝0.01‑0.015、铜0.07‑0.09、硼0.007‑0.009、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梅百荣，徐志勇，
申请(专利权)人：铜陵安东铸钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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