CN105239016A - 一种金属材料及其制备方法 - Google Patents

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CN105239016A CN201510719762.1A CN201510719762A CN105239016A CN 105239016 A CN105239016 A CN 105239016A CN 201510719762 A CN201510719762 A CN 201510719762A CN 105239016 A CN105239016 A CN 105239016A
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徐德生
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Wuxi Jiabang Electric Power Pipeline Factory
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Abstract

本发明提供了一种金属材料及其制备方法，所述金属材料按重量份数包括如下组分：C0.2-2.4份，Mn1.1-2.5份，Cr12-22份，Cu？0.8-2.3份，Ti0.9-1.5份，Ce和/或La0.1-0.5份，Fe100份。所述金属材料具备优异的机械性能(硬度高达HV665，强度高达665MPa)、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性和流动性，另外所述金属材料质地紧密，品质高，可广泛用于金属材料领域。

Description

一种金属材料及其制备方法
技术领域
本发明属于金属材料领域，涉及一种金属材料及其制备方法。
背景技术
目前的金属材料中合金金属材料运用的更为广泛，一般的金属材料中基本上是由C、Si、Fe等元素组成。这些金属材料可以满足一般工业需求，但是在一些对金属材料的性能要求较高的领域而言，常规的金属材料还远远无法满足需求。我国的稀土资源位居世界前沿,稀土元素由于其自身特有的性能，将其渗入到钢铁中能够很好的提高钢铁的性能，因此，目前稀土在冶金工业方面的研究开始比较深入。但是，稀土元素一般价格比较昂贵，其加入的量及与那些组分组合都还是一个需要进一步研究的目标。
CN104178703A公开了一种新型金属材料，其各个组成部分所占百分比为：C：0.2-2.4％，Si:0.3-1.3％，Mn:0.9-2.0％，Ni：1.0-10％，Cr：15-25％，Cu：0.8-2.3％，Al:0.1-1.0％，Ti:0.1-0.8％，Sn:0.8％-1.5％；稀土元素中的Ce、La中的至少一种：0.6-1.7％，其余为Fe。但是该金属材料的性能还不能满足实际的需要。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种金属材料及其制备方法，所述金属材料具有优异的机械性能、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性和流动性，并且质地紧密，品质高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种金属材料，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
本发明提供的金属材料中含有C0.2-2.4份，如0.3份、0.4份、0.5份、0.8份、1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、2.0份或2.2份等；Mn1.1-2.5份，如1.3份、1.5份、1.8份、2.0份、2.3份或2.4份等；Cr12-22份，如14份、16份、18份、20份或21份等；Cu0.8-2.3份，如1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2.0份或2.2份等；Ti0.9-1.5份，如1.0份、1.1份、1.3份或1.4份等；Ce和/或La0.1-0.5份，如0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等；Fe100份。
本发明中的Mn可以提材料的韧性、强度、硬度和耐磨性、淬透性，改善金属材料的热加工性能；
Cr可以提高金属材料的强度、硬度和耐磨性；
Cu可以增强金属材料的韧性，同时还可以降低成型加工时的有效压力，并且比较廉价；
Ti可以起到细化金属材料的铸造组织和焊缝组织的作用；
作为优选的技术方案，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
作为更优选的技术方案，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
作为更优选的技术方案，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
另一方面，本发明提供了一种如上所述金属材料的制备方法，所述制备方法为：将配方量的各组分投入中熔炼炉子中加热熔化，熔化后进行浇注，冷却，再在保温箱内冷却，最后回火，即得到金属材料。
所述加热熔化的温度为1570-1600℃，如1575℃、1580℃、1590℃或1598℃等，优选为1595℃。
所述冷却的温度为920-950℃，如925℃、930℃、940℃或945℃等，优选为935℃；
优选地，在保温箱内冷却至15-25℃，如18℃、20℃或23℃等。
所述回火处理的温度为400-430℃，如405℃、410℃、415℃、420℃或425℃等，优选为415℃。
本发明中尽管没有加入S、P，但是原材料中也会带入S、P，这两种元素属于有害物质，而稀土金属由于其高活泼性，能够脱去金属液中的S、P等有害物质，起到净化金属液的作用，控制硫化物及其他化合物形态，起到变质、细化晶粒和强化作用，同时还可以显著的提高金属材料的韧性、耐磨性、抗腐蚀性，并且还能改善金属材料的焊接能力和低温性能，因此本发明中加入了适量的稀土元素。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的金属材料中各元素相互配合、协同发挥作用，具有优异的机械性能、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性和流动性，其硬度可达HV665，强度可达665MPa，并且具有优异的韧性、塑性、刚度和耐磨性，另外所述金属材料质地紧密，品质高。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按重量份数包括以下组份：
C：0.2份，Mn:1.1份，Cr：12份，Cu：2.3份，Ti:1.5份，La：0.5份，Fe100份。
按所述物料比例进行配料，配好的物料投入中熔炼炉中加热熔化，熔化后在1570-1600℃下进行浇注，冷却至920-950℃后放入保温箱内冷却至15-25℃，最后在400-430℃进行回火处理。
实施例2：
按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按份数包括以下组份：
C：2.4份，Mn:2.5份，Cr：22份，Cu：0.8份，Ti:0.9份，Ce：0.1份，Fe100份。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
实施例3：
按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按份数包括以下组份：
C：1.8份，Mn:1.6份，Cr：18份，Cu：1.5份，Ti:1.3份，Ce和La：0.2份，Fe100份。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
实施例4：
按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按份数包括以下组份：
C：2.0份，Mn:1.2份，Cr：20份，Cu：1.8份，Ti:1.0份，Ce和La：0.3份，Fe100份。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
实施例5
所述金属材料按重量份数包括如下组分：
C1.5份，Mn1.8份，Cr16份，Cu1.6份，Ti1.2份，Ce和La0.2份，Fe100份。
实施例6
所述金属材料按重量份数包括如下组分：
C1.6份，Mn2.0份，Cr19份，Cu1.6份，Ti1.4份，La0.4份，Fe100份。
对比例1-2
所述对比例1-2为CN104178703A中的实施例1和2。
对实施例1-6及对比例1-2得到的金属材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
硬度 强度 韧性 塑性 刚度 耐磨性
实施例1 HV600 645MPa 优异 优异 优异 92％
实施例2 HV635 620MPa 较好 优异 优异 93％
实施例3 HV640 615MPa 较好 优异 优异 96％
实施例4 HV650 600MPa 优异 较好 优异 97％
实施例5 HV660 655MPa 优异 优异 优异 98％
实施例6 HV665 665MPa 优异 优异 优异 98％
对比例1 HV500-550 390-460MPa 较好 较好 较好 90％
对比例2 HV500-550 390-460MPa 较好 较好 较好 90％
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包括如下组分：
3.根据权利要求1或2所述的金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包括如下组分：
4.根据权利要求1-3之一所述的金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包括如下组分：
5.根据权利要求1-4之一所述的金属材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法为：将配方量的各组分投入中熔炼炉子中加热熔化，熔化后进行浇注，冷却，再在保温箱内冷却，最后回火，即得到金属材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述加热熔化的温度为1570-1600℃，优选为1595℃。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述冷却的温度为920-950℃，优选为935℃；
优选地，在保温箱内冷却至15-25℃。
8.根据权利要求5-7之一所述的制备方法，其特征在于：所述回火处理的温度为400-430℃，优选为415℃。
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CN106319385A (zh) * 2016-09-30 2017-01-11 无锡市明盛强力风机有限公司 一种金属材料及其制备方法
CN108118261A (zh) * 2017-11-17 2018-06-05 湖州南浔昊骏金属制品厂 一种用于制造抽油杆的复合金属材料

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