CN105349883A - 耐腐蚀型合金钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.01～0.014%，Ca0.08～0.12%，Cu0.33～0.35%，P0.001～0.0012%，Al0.32～0.35%，Ti0.02～0.035%，W0.016～0.019%，Mo0.1～0.12%，Zn0.22～0.28%，Cr0.22～0.28%，Si0.008～0.01%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，N0.01～0.015%，C0.35～0.42%，其余为Fe；本发明通过在合金钢的混合原料中添加铯，钛，钨和硅等原料，大大提高合金钢本身的耐腐蚀性能，使用寿命长；提高了合金钢在五金器材中的应用范围，实用效果好。

Description

耐腐蚀型合金钢
技术领域
本发明涉及五金器材的材料领域，尤其涉及一种方便生产五金器材的耐腐蚀型合金钢。
背景技术
五金器材包括五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金意见安防用品等等。而传统的五金器材的材料包括：金、银、铜、铁、铝等五种，由于现代工艺的发展，单一材料的五金器逐渐减少，其本身是因为材料本身的性能的限定，单一材料的功能较为单一，因此其应用范围较小，目前市面上采用合金钢在五金器材领域内的应用越来越广泛。
合金钢本身由硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等多种元素和铁复合而成，其本身具有高强度、高韧性、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。在实际生产过程中，由于合金钢中各组分的含量不一样，合金钢本身的性能也会出现变化，而作为五金器材，其一般应用建筑零部件和工具上，其本身会长时间接触水或者其他建筑材料，为了保证其使用寿命，其本身的耐腐蚀性能要求较高，对于五金器材的耐压和耐冲击等力学性能需求较高，方便五金器材的综合利用。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种耐腐蚀性能好，同时具有较高的耐冲击等力学性能，方便用于生产五金器材的合金钢。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.01～0.014%，Ca0.08～0.12%，Cu0.33～0.35%，P0.001～0.0012%，Al0.32～0.35%，Ti0.02～0.035%，W0.016～0.019%，Mo0.1～0.12%，Zn0.22～0.28%，Cr0.22～0.28%，Si0.008～0.01%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，N0.01～0.015%，C0.35～0.42%，其余为Fe。
本发明所述的合金钢中原料铯、钛、钨和硅的颗粒直径不超过100纳米。通过小颗粒的稀有金属原料和硅，方便材料与铁元素之间的充分混合，混合均匀，方便后续的熔融和球磨操作，提高整体工艺的工作效率。
本发明所述的耐腐蚀型合金钢的制造方法，包括以下步骤：
1）按照权利要求1中各组分的重量比，通过精密天平，Ce0.01～0.014%，Ca0.08～0.12%，Cu0.33～0.35%，P0.001～0.0012%，Al0.32～0.35%，Ti0.02～0.035%，W0.016～0.019%，Mo0.1～0.12%，Zn0.22～0.28%，Cr0.22～0.28%，Si0.008～0.01%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，N0.01～0.015%，C0.35～0.42%，其余为Fe进行配料。
2）将混匀后的原料投入球磨机中进行球磨混合1～2h。
3）将步骤2）中得到的混合原料投入到炉中进行熔融，熔融温度为1450～1550℃，熔融混合的产品在1300～1350℃下进行浇铸，浇铸完成后，进而二级退火工艺，首先在1000～1070℃下退火1～2h，接着在500～600℃下退火3～4h。
4）经过自然冷却得到合金钢产品。
本发明所述的步骤2）中的球磨机为行星球磨机，球磨介质为酒精，球磨转速为60～70转/秒。
本发明所述的步骤2）和步骤3）的操作过程中，均在氮气的保护气氛下进行。
本发明所述的步骤4）的冷却的过程中，需要在常温条件下的氮气流中进行冷却，冷却到150～200℃后，将其放置到大气中进行冷却。
本发明的优点在于：本发明通过在合金钢的混合原料中添加铯，钛，钨和硅等原料，大大提高合金钢本身的耐腐蚀性能，合金钢生产的五金器材在长时间浸水和其他建筑涂料接触过程中不易发生腐蚀，使用寿命长；同时通过控制材料本身碳、镍、锰、铝和铜元素的含量，保证了材料较好的力学性能，方便五金器材适用于高强度的建筑要求，不仅提高合金钢在五金器材中的应用范围，同时提高了五金器材的实用范围，实用效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例1：一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.01%，Ca0.08%，Cu0.33%，P0.001%，Al0.32%，Ti0.02%，W0.016%，Mo0.1%，Zn0.22%，Cr0.22%，Si0.008%，Ni0.8%，Mn0.25%，N0.01%，C0.35%，其余为Fe。
实施例2：一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.014%，Ca0.12%，Cu0.35%，P0.0012%，Al0.35%，Ti0.035%，W0.019%，Mo0.12%，Zn0.28%，Cr0.28%，Si0.01%，Ni1.2%，Mn0.33%，N0.015%，C0.42%，其余为Fe。
实施例3：一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.012%，Ca0.09%，Cu0.34%，P0.0011%，Al0.33%，Ti0.025%，W0.017%，Mo0.105%，Zn0.24%，Cr0.27%，Si0.009%，Ni0.9%，Mn0.28%，N0.012%，C0.36%，其余为Fe。
实施例4：一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.013%，Ca0.11%，Cu0.345%，P0.00105%，Al0.34%，Ti0.03%，W0.018%，Mo0.11%，Zn0.26%，Cr0.25%，Si0.0085%，Ni1.1%，Mn0.31%，N0.014%，C0.4%，其余为Fe。
实施例5：本发明所述的耐腐蚀型合金钢的制造方法，包括以下步骤：
1）通过精密天平，称取权利要求1～4中各组分的原料进行配料。
2）将混匀后的原料投入在氮气的保护下的行星球磨机中，进行球磨混合1～2h，球磨介质为酒精，球磨转速为60～70转/秒。
3）将步骤2）中得到的混合原料投入到氮气的保护下的熔融炉中，进行熔融，熔融温度为1450～1550℃，熔融混合的产品在1300～1350℃下进行浇铸，浇铸完成后，进而二级退火工艺，首先在1000～1070℃下退火1～2h，接着在500～600℃下退火3～4h。
4）将步骤3）中得到的产品在常温条件下的氮气流中进行冷却，冷却到150～200℃后，将其放置到大气中进行冷却，最后得到合金钢产品。
实施例6：将实施例1-4中生产的合金钢产品进行性能对比试验，其实验结果如下表所示：（其中耐腐蚀性测试采用硝酸：乙醇为1:19的腐蚀液进行腐蚀操作20～30s，在光学显微镜下检测）
由上表可知：当合金钢中的铯、钛和钨的含量控制材料整体的耐腐蚀性，但是当其含量过多是，则影响了材料整体的力学性能，具体包括材料本身的冲击性能和拉伸强度，而材料本身中的碳元素和氮元素的含量，则影响材料本身的拉伸强度，当其用量过多时，材料本身的拉伸大度大大减少，而当其用量过少时，则影响了材料本身冲击性能，合金钢中的铜、铝和镍的含量主要是方便与材料中各组分形成稳定的连接结构，其含量影响着材料本身的加工性能，方便合金钢进行二次加工。
需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所做出的等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种耐腐蚀型合金钢，其特征在于，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.01～0.014%，Ca0.08～0.12%，Cu0.33～0.35%，P0.001～0.0012%，Al0.32～0.35%，Ti0.02～0.035%，W0.016～0.019%，Mo0.1～0.12%，Zn0.22～0.28%，Cr0.22～0.28%，Si0.008～0.01%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，N0.01～0.015%，C0.35～0.42%，其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的合金钢中原料铯、钛、钨和硅的颗粒直径不超过100纳米。
3.一种根据权利要求1所述的耐腐蚀型合金钢的制造方法，其特征在于，所述的制造方法包括以下步骤：
1）按照权利要求1中各组分的重量比，通过精密天平，Ce0.01～0.014%，Ca0.08～0.12%，Cu0.33～0.35%，P0.001～0.0012%，Al0.32～0.35%，Ti0.02～0.035%，W0.016～0.019%，Mo0.1～0.12%，Zn0.22～0.28%，Cr0.22～0.28%，Si0.008～0.01%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，N0.01～0.015%，C0.35～0.42%，其余为Fe进行配料；
2）将混匀后的原料投入球磨机中进行球磨混合1～2h；
3）将步骤2）中得到的混合原料投入到炉中进行熔融，熔融温度为1450～1550℃，熔融混合的产品在1300～1350℃下进行浇铸，浇铸完成后，进而二级退火工艺，首先在1000～1070℃下退火1～2h，接着在500～600℃下退火3～4h；
4）经过自然冷却得到合金钢产品。
4.根据权利要求3所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的步骤2）中的球磨机为行星球磨机，球磨介质为酒精，球磨转速为60～70转/秒。
5.根据权利要求3或4所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的步骤2）和步骤3）的操作过程中，均在氮气的保护气氛下进行。
6.根据权利要求3所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的步骤4）的冷却的过程中，需要在常温条件下的氮气流中进行冷却，冷却到150～200℃后，将其放置到大气中进行冷却。
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