一种耐低温耐腐蚀合金钢材料及其制备方法技术

技术编号:9841211 阅读:192 留言:0更新日期:2014-04-02 04:20
一种耐低温耐腐蚀合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.2-0.4、锰0.2-0.4、铬3.3-2.5、钛0.7-0.9、铝1.2-1.5、钴4.6-5.1、铌0.006-0.009、W0.04-0.07、Ni21.0-22.5、V0.07-0.09、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明专利技术通过使用钛等原料组合,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较好的综合力学性能,尤其具有冷脆性小的特点;本发明专利技术合金材料适合在适合在各种环境下使用,尤其耐严酷的低温环境。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】一种耐低温耐腐蚀合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.2-0.4、锰0.2-0.4、铬3.3-2.5、钛0.7-0.9、铝1.2-1.5、钴4.6-5.1、铌0.006-0.009、W0.04-0.07、Ni21.0-22.5、V0.07-0.09、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本专利技术通过使用钛等原料组合,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较好的综合力学性能,尤其具有冷脆性小的特点;本专利技术合金材料适合在适合在各种环境下使用,尤其耐严酷的低温环境。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,该合金材料具有耐冷脆性、耐高温腐蚀的优异特性。本专利技术的技术方案如下: 一种耐低温耐腐蚀合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.2-0.4、锰0.2-0.4、铬3.3-2.5、钛0.7-0.9、铝 1.2-1.5、钴4.6-5.1、铌 0.006-0.009、W0.04-0.07、Ni21.0-22.5、V0.07-0.09、P ( 0.030、S ( 0.030、余量为铁。所述的耐低温耐腐蚀合金钢材料的生产方法,其特征在于: (I)、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:(I)硅、铬、铝;(2 )锰、钴、VO ;(3)钛、N1、W0 ;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为8-10分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以180_200°C /小时速率升温至915_925°C,保温3-4小时;再以130-150°C/小时速率降温至580-600°C,保温40-60分钟;再以100-120°C /小时速率降温至320-340°C,保温2-3小时;再以150_170°C /小时速率升温至480-500°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钛等原料组合,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较好的综合力学性能,尤其具有冷脆性小的特点;通过使用硅、铬、铝等元素,具有高温不起皮和高温耐腐蚀的性能;并使用部分废铁作为原料,提高合金的质量稳定均一;本专利技术合金材料适合在适合在各种环境下使用,尤其耐严酷的低温环境。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】一种耐低温耐腐蚀合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅 0.2-0.4、锰 0.2-0.4、铬 3.3-2.5、钛 0.7-0.9、铝 1.2-1.5、钴 4.6-5.1、铌0.006-0.009、W0.04-0.07、Ni21.0-22.5、V0.07-0.09、P ≤ 0.030、S ≤ 0.030、余量为铁。所述的耐低温耐腐蚀合金钢材料的生产方法: (I)、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:(I)硅、铬、铝;(2 )锰、钴、VO ;(3)钛、N1、W0 ;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为9分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以190°C /小时速率升温至920°C,保温3.4小时;再以140°C /小时速率降温至590°C,保温50分钟;再以110°C /小时速率降温至330°C,保温2.5小时;再以160°C /小时速率升温至490°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、l-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。本专利技术耐低温耐腐蚀合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1180MPa,屈服强度896MPa,延伸率15%,断面收缩率32%,冲击吸收功54J,冲击韧性66J/cm2,硬度272HB。【权利要求】1.一种耐低温耐腐蚀合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.2-0.4、锰0.2-0.4、铬3.3-2.5、钛0.7-0.9、铝 1.2-1.5、钴4.6-5.1、铌 0.006-0.009,W0.04-0.07、Ni21.0-22.5,V0.07-0.09,P ( 0.030,S ( 0.030、余量为铁。2.根据权利要求1所述的耐低温耐腐蚀合金钢材料的生产方法,其特征在于: (I)、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:(I)硅、铬、铝;(2 )锰、钴、VO ;(3)钛、N1、W0 ;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为8-10分钟,投料后搅拌均匀。3.根据权利要求2所述的耐低温耐腐蚀合金钢材料的生产方法,其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以180-200°C /小时速率升温至915-925°C,保温3_4小时;再以130-150°C /小时速率降温至580-600°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐低温耐腐蚀合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2‑0.4、硅0.2‑0.4、锰0.2‑0.4、铬3.3‑2.5、钛0.7‑0.9、铝1.2‑1.5、钴4.6‑5.1、铌0.006‑0.009、W0.04‑0.07、Ni21.0‑22.5、V0.07‑0.09、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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