CN105132798A - 一种镍铁合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍铁合金材料及其制备方法，制备方法步骤如下：（1）按照重量百分比将Ga？0.3wt%-1.0wt%、Sr？0.5wt%-0.9wt%、Os？0.2wt%-0.6wt%、Sc？0.1wt%-0.5wt%、Re？0.2wt%-0.6wt%、Po？0.1wt%-0.3wt%、Bi？0.2wt%-0.5wt%、Ni？5wt%-10wt%、余量为Fe，混合；（2）升高温度为640-690℃，熔炼2-5h；（3）再升高温度为1120-1150℃，熔炼1-2h；（4）降低温度为800-850℃，熔炼2-3h；（5）浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
Description
技术领域
本发明属于合金领域，涉及一种镍铁合金材料及其制备方法。
背景技术
镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。镍铁合金很适于在汽车、机车和机器制造业中。耐磨构件用钢除这几种元素外，还含有碳。最重要的含镍钢种和最大的用户却是不锈钢和耐热特殊钢。镍在铸铁中有轻微的石墨化作用，可稳定珠光体和减少铁素体含量。因此铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的性能。添加少量的镍（Ni0.1%-1.0%）会导致形成微细的珠光体，当含镍量较高时，会形成马氏体和奥氏体。微细而稳定的珠光体可使铸铁具有良好的加工性能和硬度。因此，加镍铸铁件可用来制造汽车制造业中的铸件。
发明内容
要解决的技术问题：普通的镍铁合金材料的冲击韧性和抗拉强度较低本发明的目的是提高镍铁合金材料的抗冲击和抗拉强度，因此，公开了一种镍铁合金材料及其制备方法。
技术方案：一种镍铁合金材料及其制备方法，所述的镍铁合金材料包括下述重量百分比的成分：
Ga0.3wt%-1.0wt%、
Sr0.5wt%-0.9wt%、
Os0.2wt%-0.6wt%、
Sc0.1wt%-0.5wt%、
Re0.2wt%-0.6wt%、
Po0.1wt%-0.3wt%、
Bi0.2wt%-0.5wt%、
Ni5wt%-10wt%、
余量为Fe。
作为优选的方案，所述的镍铁合金材料包括下述重量百分比的成分：
Ga0.4wt%-0.9wt%、
Sr0.6wt%-0.8wt%、
Os0.3wt%-0.5wt%、
Sc0.2wt%-0.4wt%、
Re0.3wt%-0.5wt%、
Po0.2wt%-0.3wt%、
Bi0.3wt%-0.4wt%、
Ni6wt%-9wt%、
余量为Fe。
一种镍铁合金材料的制备方法，所述的镍铁合金材料的制备方法步骤如下：
（1）按照重量百分比将Ga0.3wt%-1.0wt%、Sr0.5wt%-0.9wt%、Os0.2wt%-0.6wt%、Sc0.1wt%-0.5wt%、Re0.2wt%-0.6wt%、Po0.1wt%-0.3wt%、Bi0.2wt%-0.5wt%、Ni5wt%-10wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为20min-50min，高速混合机转速为50-80r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为640-690℃，保持温度不变，熔炼2-5h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1120-1150℃，保持温度不变，熔炼1-2h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为800-850℃，保持温度不变，熔炼2-3h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
所述的一种镍铁合金材料的制备方法，所述的步骤（2）中升高真空熔炼炉内温度为670℃，保持温度不变，熔炼4h。
所述的一种镍铁合金材料的制备方法，所述的步骤（3）中再升高真空熔炼炉内温度为1140℃，保持温度不变，熔炼2h。
所述的一种镍铁合金材料的制备方法，所述的步骤（4）中降低真空熔炼炉内温度为830℃，保持温度不变，熔炼2h。
有益效果：本发明的镍铁合金材料包括Ga0.3wt%-1.0wt%、Sr0.5wt%-0.9wt%、Os0.2wt%-0.6wt%、Sc0.1wt%-0.5wt%、Re0.2wt%-0.6wt%、Po0.1wt%-0.3wt%、Bi0.2wt%-0.5wt%、Ni5wt%-10wt%、余量为Fe，制备的本发明的镍铁合金材料具有拉伸强度高、冲击韧性高的特点，其抗拉强度为1500MPa以上，其冲击韧性也在450J以上，提高了镍铁合金材料强度。
具体实施方式
实施例1
（1）按照重量百分比将Ga1.0wt%、Sr0.5wt%、Os0.2wt%、Sc0.5wt%、Re0.6wt%、Po0.1wt%、Bi0.5wt%、Ni5wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为50min，高速混合机转速为80r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为690℃，保持温度不变，熔炼2h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1150℃，保持温度不变，熔炼2h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为850℃，保持温度不变，熔炼2h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
实施例1的镍铁合金材料的抗拉强度为1575MPa，冲击韧性为459J。
实施例2
（1）按照重量百分比将Ga0.3wt%-、Sr0.9wt%、Os0.6wt%、Sc0.1wt%、Re0.2wt%、Po0.3wt%、Bi0.2wt%、Ni10wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为20min，高速混合机转速为50r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为640℃，保持温度不变，熔炼5h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1120℃，保持温度不变，熔炼1h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为800℃，保持温度不变，熔炼3h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
实施例2的镍铁合金材料的抗拉强度为1524MPa，冲击韧性为463J。
实施例3
（1）按照重量百分比将Ga0.4wt%、Sr0.8wt%、Os0.3wt%、Sc0.2wt%、Re0.5wt%、Po0.3wt%、Bi0.3wt%、Ni9wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为50min，高速混合机转速为80r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为690℃，保持温度不变，熔炼2h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1150℃，保持温度不变，熔炼2h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为850℃，保持温度不变，熔炼2h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
实施例3的镍铁合金材料的抗拉强度为1605MPa，冲击韧性为475J。
实施例4
（1）按照重量百分比将Ga0.9wt%、Sr0.6wt%、Os0.5wt%、Sc0.4wt%、Re0.3wt%、Po0.2wt%、Bi0.4wt%、Ni6wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为20min，高速混合机转速为50r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为640℃，保持温度不变，熔炼5h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1120℃，保持温度不变，熔炼1h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为800℃，保持温度不变，熔炼3h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
实施例4的镍铁合金材料的抗拉强度为1692MPa，冲击韧性为481J。
实施例5
（1）按照重量百分比将Ga0.5wt%、Sr0.7wt%、Os0.4wt%、Sc0.3wt%、Re0.4wt%、Po0.2wt%、Bi0.3wt%、Ni8wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为20min，高速混合机转速为50r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为670℃，保持温度不变，熔炼4h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1140℃，保持温度不变，熔炼2h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为830℃，保持温度不变，熔炼2h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
实施例5的镍铁合金材料的抗拉强度为1716MPa，冲击韧性为494J。
对比例1
（1）按照重量百分比将Ga1.0wt%、Sr0.5wt%、Os0.2wt%、Sc0.5wt%、Bi0.5wt%、Ni5wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为50min，高速混合机转速为80r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为690℃，保持温度不变，熔炼2h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1150℃，保持温度不变，熔炼2h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为850℃，保持温度不变，熔炼2h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
对比例1的镍铁合金材料的抗拉强度为1391MPa，冲击韧性为423J。
Claims (6)
1.一种镍铁合金材料，其特征在于，所述的镍铁合金材料包括下述重量百分比的成分：
Ga0.3wt%-1.0wt%、
Sr0.5wt%-0.9wt%、
Os0.2wt%-0.6wt%、
Sc0.1wt%-0.5wt%、
Re0.2wt%-0.6wt%、
Po0.1wt%-0.3wt%、
Bi0.2wt%-0.5wt%、
Ni5wt%-10wt%、
余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种镍铁合金材料，其特征在于，所述的镍铁合金材料包括下述重量百分比的成分：
Ga0.4wt%-0.9wt%、
Sr0.6wt%-0.8wt%、
Os0.3wt%-0.5wt%、
Sc0.2wt%-0.4wt%、
Re0.3wt%-0.5wt%、
Po0.2wt%-0.3wt%、
Bi0.3wt%-0.4wt%、
Ni6wt%-9wt%、
余量为Fe。
3.一种镍铁合金材料的制备方法，其特征在于，所述的镍铁合金材料的制备方法步骤如下：
（1）按照重量百分比将Ga0.3wt%-1.0wt%、Sr0.5wt%-0.9wt%、Os0.2wt%-0.6wt%、Sc0.1wt%-0.5wt%、Re0.2wt%-0.6wt%、Po0.1wt%-0.3wt%、Bi0.2wt%-0.5wt%、Ni5wt%-10wt%、余量为Fe，在高速混合机中高速混合，高速混合时间为20min-50min，高速混合机转速为50-80r/min；
（2）将上述的混合料投入到真空熔炼炉内，升高真空熔炼炉内温度为640-690℃，保持温度不变，熔炼2-5h；
（3）再升高真空熔炼炉内温度为1120-1150℃，保持温度不变，熔炼1-2h；
（4）降低真空熔炼炉内温度为800-850℃，保持温度不变，熔炼2-3h；
（5）将合金液浇注为镍铁合金锭，拉制后为制备的镍铁合金材料。
4.根据权利要求3所述的一种镍铁合金材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中升高真空熔炼炉内温度为670℃，保持温度不变，熔炼4h。
5.根据权利要求3所述的一种镍铁合金材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中再升高真空熔炼炉内温度为1140℃，保持温度不变，熔炼2h。
6.根据权利要求3所述的一种镍铁合金材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（4）中降低真空熔炼炉内温度为830℃，保持温度不变，熔炼2h。
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