CN104947004A - 一种耐腐蚀钢材及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀钢材,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.25-0.4、硅0.8-1.0、锰1.7-1.9、镍2.4-2.6、硼1.3-1.5、铌0.6-0.8、钼1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.13-0.16、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁,本发明提供的合金钢不仅具有高的硬度,而且还具有较好的韧性,耐磨性能好、热强高、耐腐蚀,还具有较高的疲劳强度,且铸件成品率高;使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,合理控制铸后热处理温度,分批投放原料,使合金品质更稳定均一,提高综合力学性能,本发明合金钢适用于泵轴、阀门、轴承等磨损率高的零件,本发明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,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。
Description
技术领域
本发明属于金属材料领域,具体涉及一种耐腐蚀钢材及其加工工艺。
背景技术
现在工作的环境多样,恶劣,对材质的要求很高,目前用的合金钢有多种多样,技术有很大进步,但是仍有很多问题存在,如耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,特别是耐腐蚀合金需求量比较大,需要更大产能。
发明内容
为解决上述问题,本发明公开了一种耐腐蚀钢材及其加工工艺,该合金材料具有耐腐蚀的优点。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种耐腐蚀钢材,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.25-0.4、硅0.8-1.0、锰1.7-1.9、镍2.4-2.6、硼1.3-1.5、铌0.6-0.8、钼1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.13-0.16、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。
所述耐腐蚀钢材的生产方法,其特征在于: (1)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、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)硅、镍;2)锰、硼、Sb;3)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以200-210℃/小时速率升温至500-510℃,保温60-70分钟,再以200-210℃/小时速率升温至700-710℃,保温60-70分钟,再以170-180℃/小时速率升温至925-940℃,保温3-4小时;再以180-190℃/小时速率降温至600-610℃,再以200-210℃/小时速率升温至700-710℃,再以180-190℃/小时速率降温至480-500℃,保温70-80分钟;再以180-190℃/小时速率降温至220-230℃,保温2-3小时;再以200-210℃/小时速率升温至330-350℃,再以180-190℃/小时速率降温至200-210℃,再以180-190℃/小时速率升温至535-550℃,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30-34、氢氧化铝2-3、方解石4-5、硫酸锌1-2、麦饭石1-2、蒙脱石1-2、玉石2-3、阳起石3-4、氟化钙1-2、氟硅酸钠4-5;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℃下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。
本发明的有益效果是:
本发明提供的合金钢不仅具有高的硬度,而且还具有较好的韧性,耐磨性能好、热强高、耐腐蚀,还具有较高的疲劳强度,且铸造性能好,铸件成品率高;本发明使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,合理控制铸后热处理温度,分批投放原料,使合金品质更稳定均一,提高综合力学性能,本发明合金钢适用于泵轴、阀门、轴承等磨损率高的零件。本发明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,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
一种耐腐蚀钢材,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.25-0.4、硅0.8-1.0、锰1.7-1.9、镍2.4-2.6、硼1.3-1.5、铌0.6-0.8、钼1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.13-0.16、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。
所述的耐腐蚀合金材料的生产方法如下: (1)、准备生铁与废铁按1:1.6比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、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)硅、铬、镍;2)锰、Sb;3)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为23分钟,投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是:先由室温以205℃/小时速率升温至505℃,保温65分钟,再以205℃/小时速率升温至705℃,保温65分钟,再以175℃/小时速率升温至930℃,保温3.4小时;再以185℃/小时速率降温至605℃,再以205℃/小时速率升温至705℃,再以185℃/小时速率降温至485℃,保温75分钟;再以185℃/小时速率降温至225℃,保温2.5小时;再以205℃/小时速率升温至340℃,再以185℃/小时速率降温至205℃,再以185℃/小时速率升温至540℃,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32、氢氧化铝2.5、方解石4.5、硫酸锌1.5、麦饭石1.5、蒙脱石1.5、玉石2.6、阳起石3.5、氟化钙1.5、氟硅酸钠4.5;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150目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2.4%的硅烷偶联剂KH-550、1.5%的纳米碳粉,混合均匀后,在12Mpa下压制成坯,然后,在930℃下煅烧3.5小时,冷却后,再粉碎成200目粉末,即得。
本发明耐腐蚀合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1348MPa,屈服强度926MPa,延伸率14.5%,断面收缩率32.2%,冲击吸收功53.8J,冲击韧性61.8J/cm2,硬度280HB。
Claims (4)
1.一种耐腐蚀钢材,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.25-0.4、硅0.8-1.0、锰1.7-1.9、镍2.4-2.6、硼1.3-1.5、铌0.6-0.8、钼1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.13-0.16、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材的生产方法,其特征在于: (1)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、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)硅、铬、镍;2)锰、Sb;3)其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟,投料后搅拌均匀。
3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀钢材的生产方法,其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以200-210℃/小时速率升温至500-510℃,保温60-70分钟,再以200-210℃/小时速率升温至700-710℃,保温60-70分钟,再以170-180℃/小时速率升温至925-940℃,保温3-4小时;再以180-190℃/小时速率降温至600-610℃,再以200-210℃/小时速率升温至700-710℃,再以180-190℃/小时速率降温至480-500℃,保温70-80分钟;再以180-190℃/小时速率降温至220-230℃,保温2-3小时;再以200-210℃/小时速率升温至330-350℃,再以180-190℃/小时速率降温至200-210℃,再以180-190℃/小时速率升温至535-550℃,保温2-3小时,取出空冷即得。
4.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀钢材的生产方法,其特征在于:所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉30-34、氢氧化铝2-3、方解石4-5、硫酸锌1-2、麦饭石1-2、蒙脱石1-2、玉石2-3、阳起石3-4、氟化钙1-2、氟硅酸钠4-5;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℃下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。
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CN201410110540.5A CN104947004A (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种耐腐蚀钢材及其加工工艺 |
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CN106048447A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-10-26 | 江苏长风波纹管有限公司 | 一种用于制造套管伸缩节的合金钢及其制备方法 |
CN106834953A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-06-13 | 江苏广通管业制造有限公司 | 一种用于制造高散热性波纹管的合金材料 |
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