CN106756535A - 一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其各组分的重量百分数如下：C：0.1‑0.2％，Si≤0.55％，Mn：1.0‑1.6％，Cr：18.2‑24.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，V：0.02‑0.15％，Nb：0.015‑0.06％，Al：0.01‑0.03％，Ti：0.01‑0.03％，Mo：0.2‑0.4％，Bi：0.1‑0.3％，Y：0.2‑0.6％，Ni：14‑15％，稀土：0.02‑0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还公开了上述一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法。本发明通过对组分进行合理选择，制备得到的温度传感器用合金钢具有优异的抗氧化抗磨损性能。

Description

一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金钢材料领域，尤其涉及一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢及其制备方法。
背景技术
温度传感器在使用过程中，其中热敏电阻起着重要的作用，而热敏电阻是一种具有温度敏感性的半导体电阻，一旦超过一定的温度时，它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高，能够电流浪涌过大，温度过高时对电路起保护作用。
在工作电流下，产生的热量和散发的热量达到平衡电流可以正常通过，当过大电流通过时，元件产生大量的热量不能及时的散发出去，导致电阻迅速上升，限制了大电流通过，从而起到过流保护作用，但随着社会进步，新兴的电气设备需要更灵敏温度控制和调节。
而温度传感器中热敏电阻的使用材料大多为合金钢，现有技术中的合金钢的抗氧化抗磨损性能无法满足实际使用过程中的需求，因此亟需设计一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢。本发明通过对组分进行合理选择，制备得到的温度传感器用合金钢具有优异的抗氧化抗磨损性能。
本发明提出的一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其各组分的重量百分数如下：C：0.1-0.2％，Si≤0.55％，Mn：1.0-1.6％，Cr：18.2-24.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，V：0.02-0.15％，Nb：0.015-0.06％，Al：0.01-0.03％，Ti：0.01-0.03％，Mo：0.2-0.4％，Bi：0.1-0.3％，Y：0.2-0.6％，Ni：14-15％，稀土：0.02-0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地，C含量与1/6Mn含量之和C+1/6Mn以重量比计，满足0.27＜C+1/6Mn＜0.47。
优选地，Cr、Ni及Mo的合计含量(Cr+Ni+Mo)与C的含量之比(Cr+Ni+Mo)/C以重量比计，满足162＜(Cr+Ni+Mo)/C＜396。
优选地，Cr、Mo和V的合计含量(Cr+Mo+V)与C含量之比(Cr+Mo+V)/C以重量比计，满足82.1＜(Cr+Mo+V)/C＜247.5。
优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.12-0.18％，Si≤0.45％，Mn：1.1-1.5％，Cr：18.4-24.0％，P≤0.03％，S≤0.03％，V：0.05-0.12％，Nb：0.020-0.055％，Al：0.015-0.025％，Ti：0.015-0.025％，Mo：0.25-0.35％，Bi：0.15-0.25％，Y：0.3-0.5％，Ni：14.2-14.8％，稀土：0.03-0.07％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.15％，Si:0.55％，Mn：1.3％，Cr：21.2％，P:0.03％，S:0.03％，V：0.085％，Nb：0.0375％，Al：0.02％，Ti：0.02％，Mo：0.3％，Bi：0.2％，Y：0.4％，Ni：14.5％，稀土：0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、硅粉、锰块、铬锭、磷粉、硫粉、钒锭、铌锭、铝块、钛粉、钼锭、铋锭、钇锭和镍粉进行熔炼，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.1-0.2％，Si≤0.55％，Mn：1.0-1.6％，Cr：18.2-24.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，V：0.02-0.15％，Nb：0.015-0.06％，Al：0.01-0.03％，Ti：0.01-0.03％，Mo：0.2-0.4％，Bi：0.1-0.3％，Y：0.2-0.6％，Ni：14-15％，稀土：0.02-0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至650-710℃，保温2-4h，接着冷却至350-450℃，保温1.5-3.5h，然后空冷至室温，接着升温至480-660℃进行时效处理，时效处理的时间为1.5-3.5h，然后空冷至室温得到抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢。
优选地，S1中，熔炼的温度为1350-1450℃。
优选地，S1中，变质处理的温度为1150-1250℃。
本发明的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢合理控制各原料的配比，其中Cr是非常重要的铁素体形成元素，可以提高材料的耐腐蚀、高温抗氧化性能，Cr元素提高了合金的强度和塑性，尤其在与Ni结合的效果尤为显著，但是对于Cr的含量有严格要求。Ni是能稳定奥氏体的元素，也能提高不锈钢的耐蚀性，另外还有提高不锈钢塑韧性、延展性。Mo跟Cr一样也是铁素体的促进形成元素，它能十分明显地提高局部耐腐蚀性Si是强铁素体形成元素，使得该合金具有很好的耐热性和抗氧化性。Mn是能够扩大奥氏体区域的元素，同时Mn还能提高强度，但是Mn会促进σ相析出，会造成不锈钢的脆性增大。通过控制Cr、Ni及Mo的合计含量(Cr+Ni+Mo)与C的含量的配比，以及Cr、Mo和V的合计含量(Cr+Mo+V)与C含量的配比，赋予有效控制Mo的含量，降低σ相析出，提高合金钢的韧性和强度，添加Nb的作用主要是可得极细弥散相，对合金的耐热性能改善有利，可降低合金的空冷硬化性，避免回火脆性，提高蠕变强度，降低蠕变速率。Y和Bi的添加有效提高了本发明合金钢的抗氧化抗磨损性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
本发明提出的一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其各组分的重量百分数如下：C：0.15％，Si:0.55％，Mn：1.3％，Cr：21.2％，P:0.03％，S:0.03％，V：0.085％，Nb：0.0375％，Al：0.02％，Ti：0.02％，Mo：0.3％，Bi：0.2％，Y：0.4％，Ni：14.5％，稀土：0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例2
本发明的一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、硅粉、锰块、铬锭、磷粉、硫粉、钒锭、铌锭、铝块、钛粉、钼锭、铋锭、钇锭和镍粉进行熔炼，熔炼的温度为1350℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1250℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.1％，Si：0.55％，Mn：1.6％，Cr：18.2％，P：0.04％，S：0.04％，V：0.15％，Nb：0.015％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Mo：0.4％，Bi：0.1％，Y：0.6％，Ni：14％，稀土：0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至650℃，保温4h，接着冷却至350℃，保温3.5h，然后空冷至室温，接着升温至480℃进行时效处理，时效处理的时间为3.5h，然后空冷至室温得到抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢。
实施例3
本发明的一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、硅粉、锰块、铬锭、磷粉、硫粉、钒锭、铌锭、铝块、钛粉、钼锭、铋锭、钇锭和镍粉进行熔炼，熔炼的温度为1450℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1150℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.2％，Si：0.45％，Mn：1.6％，Cr：18.2％，P：0.03％，S:0.03％，V：0.15％，Nb：0.015％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Mo：0.4％，Bi：0.1％，Y：0.6％，Ni：14％，稀土：0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至710℃，保温2h，接着冷却至450℃，保温1.5h，然后空冷至室温，接着升温至660℃进行时效处理，时效处理的时间为1.5h，然后空冷至室温得到抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢。
实施例4
本发明的一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、硅粉、锰块、铬锭、磷粉、硫粉、钒锭、铌锭、铝块、钛粉、钼锭、铋锭、钇锭和镍粉进行熔炼，熔炼的温度为1350℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1250℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.12％，Si：0.35％，Mn：1.5％，Cr：18.4％，P：0.015％，S：0.025％，V：0.12％，Nb：0.020％，Al：0.025％，Ti：0.015％，Mo：0.35％，Bi：0.15％，Y：0.5％，Ni：14.2％，稀土：0.07％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至650℃，保温4h，接着冷却至350℃，保温3.5h，然后空冷至室温，接着升温至480℃进行时效处理，时效处理的时间为3.5h，然后空冷至室温得到抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢。
实施例5
本发明的一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、硅粉、锰块、铬锭、磷粉、硫粉、钒锭、铌锭、铝块、钛粉、钼锭、铋锭、钇锭和镍粉进行熔炼，熔炼的温度为1450℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1150℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.18％，Si：0.35％，Mn：1.1％，Cr：24.0％，P：0.025％，S:0.015％，V：0.05％，Nb：0.055％，Al：0.015％，Ti：0.025％，Mo：0.25％，Bi：0.25％，Y：0.3％，Ni：14.8％，稀土：0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至710℃，保温2h，接着冷却至450℃，保温1.5h，然后空冷至室温，接着升温至660℃进行时效处理，时效处理的时间为1.5h，然后空冷至室温得到抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：C：0.1-0.2％，Si≤0.55％，Mn：1.0-1.6％，Cr：18.2-24.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，V：0.02-0.15％，Nb：0.015-0.06％，Al：0.01-0.03％，Ti：0.01-0.03％，Mo：0.2-0.4％，Bi：0.1-0.3％，Y：0.2-0.6％，Ni：14-15％，稀土：0.02-0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其特征在于，C含量与1/6Mn含量之和C+1/6Mn以重量比计，满足0.27＜C+1/6Mn＜0.47。
3.根据权利要求1或2所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其特征在于，Cr、Ni及Mo的合计含量(Cr+Ni+Mo)与C的含量之比(Cr+Ni+Mo)/C以重量比计，满足162＜(Cr+Ni+Mo)/C＜396。
4.根据权利要求1-3任一项所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其特征在于，Cr、Mo和V的合计含量(Cr+Mo+V)与C含量之比(Cr+Mo+V)/C以重量比计，满足82.1＜(Cr+Mo+V)/C＜247.5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：C：0.12-0.18％，Si≤0.45％，Mn：1.1-1.5％，Cr：18.4-24.0％，P≤0.03％，S≤0.03％，V：0.05-0.12％，Nb：0.020-0.055％，Al：0.015-0.025％，Ti：0.015-0.025％，Mo：0.25-0.35％，Bi：0.15-0.25％，Y：0.3-0.5％，Ni：14.2-14.8％，稀土：0.03-0.07％，其余为Fe和不可避免的杂质。
6.根据权利要求1-5任一项所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：C：0.15％，Si:0.55％，Mn：1.3％，Cr：21.2％，P:0.03％，S:0.03％，V：0.085％，Nb：0.0375％，Al：0.02％，Ti：0.02％，Mo：0.3％，Bi：0.2％，Y：0.4％，Ni：14.5％，稀土：0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、硅粉、锰块、铬锭、磷粉、硫粉、钒锭、铌锭、铝块、钛粉、钼锭、铋锭、钇锭和镍粉进行熔炼，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.1-0.2％，Si≤0.55％，Mn：1.0-1.6％，Cr：18.2-24.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，V：0.02-0.15％，Nb：0.015-0.06％，Al：0.01-0.03％，Ti：0.01-0.03％，Mo：0.2-0.4％，Bi：0.1-0.3％，Y：0.2-0.6％，Ni：14-15％，稀土：0.02-0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至650-710℃，保温2-4h，接着冷却至350-450℃，保温1.5-3.5h，然后空冷至室温，接着升温至480-660℃进行时效处理，时效处理的时间为1.5-3.5h，然后空冷至室温得到抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢。
8.根据权利要求7所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，其特征在于，S1中，熔炼的温度为1350-1450℃。
9.根据权利要求7或8所述的抗氧化抗磨损温度传感器用合金钢的制备方法，其特征在于，S1中，变质处理的温度为1150-1250℃。
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CN103476959A (zh) * 2011-03-28 2013-12-25 新日铁住金株式会社 高压氢气用高强度奥氏体不锈钢
CN105132780A (zh) * 2015-08-17 2015-12-09 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种高速线材轧机用导卫辊及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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