CN107326263A - 一种新型金属材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型金属材料及其制备方法,所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:C1.6‑2.6%,Si0.2‑0.8%,Sn12‑23%,Sr0.8‑2.3%,Al0.7‑1.5%,Ti0.1‑0.8%,Bi0.4‑1.0%,其余为Fe。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,其硬度可达HV690,强度可达640MPa,并且具有优异的韧性、塑性、刚度和耐磨性,另外所述金属材料的质地紧密,品质好,可广泛用于金属材料领域。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域,尤其涉及一种新型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。
CN 104178703A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:
本发明提供了一种新型金属材料,所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
所述金属材料中,C的重量百分含量为1.6-2.6%,如1.7%、1.8%、2.0%、2.2%、2.4%或2.5%等;Si的重量百分含量为0.2-0.8%,如0.3%、0.5%、0.6%或0.7%等;Sn的重量百分含量为12-23%,如13%、15%、16%、17%、18%、19%或22%等;Sr的重量百分含量为0.8-2.3%,如0.9%、1.0%、1.2%、1.3%、1.5%、1.7%、1.9%或2.1%等;Al的重量百分含量为0.7-1.5%,如0.8%、0.9%、1.0%、1.2%、1.3%或1.4%等;Ti的重量百分含量为0.1-0.8%,如0.2%、0.3%、0.5%、0.6%或0.7%等;Bi的重量百分含量为0.4-1.0%,如0.5%、0.6%、0.8%或0.9%等;其余为Fe。
作为优选的技术方案,所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
作为优选的技术方案,所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
作为优选的技术方案,所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
另一方面,本发明提供了一种如上所述的新型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后进行浇注,冷却,放入保温箱内冷却至室温,最后进行回火处理,即得到金属材料。
所述加热熔化的温度为1580-1590℃,如1581℃、1582℃、1583℃、1585℃、1586℃、1587℃或1589℃等,优选为1585℃。
所述冷却的温度为920-950℃,如925℃、930℃、935℃、940℃或945℃等,优选为935℃。
所述回火处理的温度为460-480℃,如465℃、468℃、470℃、472℃、475℃或478℃等,优选为465℃。
本发明通过选择特定的金属组成及配比,另外选择特定的回火处理温度,使得所述金属材料发挥出优异的性能,通过测试,所述金属材料具有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。
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铬元素相互配合发挥出优异的性能,其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HV690,强度可达640MPa,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:
一种新型金属材料按重量百分含量包括如下组分:
C1.6%,Si0.2%,Sn12%,Sr0.8%,Al0.7%,Ti0.1%,Bi0.4%,其余为Fe。
所述金属材料的制备方法为:按将配方量各组分投入中熔炼炉子中加热熔化,熔化后在1580-1590℃下进行浇注,冷却至920-950℃后放入保温箱内冷却至室温,最后在460-480℃进行回火处理。
实施例2:
一种新型金属材料按重量百分含量包括如下组分:
C2.6%,Si0.8%,Sn23%,Sr2.3%,Al1.5%,Ti0.8%,Bi1.0%,其余为Fe。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种新型金属材料按重量百分含量包括如下组分:
C2.1%,Si0.5%,Sn16%,Sr1.7%,Al1.0%,Ti0.6%,Bi0.5%,其余为Fe。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种新型金属材料按重量百分含量包括如下组分:
C1.8%,Si0.5%,Sn19%,Sr1.9%,Al1.2%,Ti0.3%,Bi0.5%,其余为Fe。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
对比例1-2
所述对比例1-2为CN 104178703A中的实施例1和2。
对比例3
除不含有Bi外,其余与实施例3相同。
对比例4
除不含有Sr外,其余与实施例3相同。
对比例5
一种新型金属材料按重量百分含量包括如下组分:
C1.5%,Si0.1%,Sn12-23%,Sr0.7%,Al0.6%,Ti0.08%,Bi0.3%,其余为Fe。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
对比例6
一种新型金属材料按重量百分含量包括如下组分:
C2.7%,Si0.9%,Sn24%,Sr2.5%,Al1.6%,Ti0.9%,Bi1.1%,其余为Fe。
所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
对实施例1-4及对比例1-6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 | HV630 | 630MPa | 优异 | 优异 | 优异 | 95% |
实施例2 | HV655 | 620MPa | 优异 | 优异 | 优异 | 93% |
实施例3 | HV670 | 635MPa | 优异 | 优异 | 优异 | 96% |
实施例4 | HV690 | 640MPa | 优异 | 优异 | 优异 | 97% |
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% |
对比例3 | HV575 | 520MPa | 优异 | 较好 | 较好 | 90% |
对比例4 | HV555 | 530MPa | 较好 | 优异 | 较好 | 90% |
对比例5 | HV562 | 550MPa | 较好 | 较好 | 优异 | 90% |
对比例5 | HV596 | 500MPa | 较好 | 较好 | 优异 | 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)
1.一种新型金属材料,其特征在于:所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
2.根据权利要求1所述的一种新型金属材料,其特征在于:所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
3.根据权利要求1或2所述的一种新型金属材料,其特征在于:所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
4.根据权利要求1-3之一所述的一种新型金属材料,其特征在于:所述金属材料按重量百分含量包括如下组分:
5.根据权利要求1-4之一所述的一种新型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后进行浇注,冷却,放入保温箱内冷却至室温,最后进行回火处理,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1580-1590℃,优选为1585℃。
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℃。
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460-480℃,优选为465℃。
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CN203254036U (zh) * | 2013-04-18 | 2013-10-30 | 张春红 | 一种新型金属材料节能钎焊机 |
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CN106498299A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-03-15 | 过冬 | 一种新型金属材料及其制备方法 |
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戴维等: "《铁合金工程技术》", 31 August 2015, 冶金工业出版社 * |
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