CN107904528A - 一种耐热合金钢及其制备方法 - Google Patents

一种耐热合金钢及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107904528A
CN107904528A CN201711171992.4A CN201711171992A CN107904528A CN 107904528 A CN107904528 A CN 107904528A CN 201711171992 A CN201711171992 A CN 201711171992A CN 107904528 A CN107904528 A CN 107904528A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
heat
alloy steel
resisting alloy
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711171992.4A
Other languages
English (en)
Inventor
常峰
夏建强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd filed Critical Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd
Priority to CN201711171992.4A priority Critical patent/CN107904528A/zh
Publication of CN107904528A publication Critical patent/CN107904528A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
    • C22C49/08—Iron group metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/08—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by contacting the fibres or filaments with molten metal, e.g. by infiltrating the fibres or filaments placed in a mould
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/14—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the fibres or filaments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种耐热合金钢及其制备方法，该耐热合金钢包括如下重量份的原料：铁合金85‑100份，纤维增强氧化铝复合粉体8‑12份，氮化硼陶瓷粉体3‑5份，铬基合金粉末2‑4份，沉淀硫酸钡1‑3份，氧化钇0.2‑0.4份，硼砂0.3‑0.5份。本发明主要是将陶瓷复合粉体和增强材料等按比例混合后加入铁合金中制成钢材，从而提高钢材的高温耐热性。

Description

一种耐热合金钢及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种耐热合金钢及其制备方法。
背景技术
耐热合金钢是一种在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。然而，随着科技的不断进步，原有的耐热合金钢的耐热性能已经跟不上市场的发展需求，因此如何提高其耐热性能是耐热合金钢急需解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述，本发明提供了一种耐热合金钢，在铁合金基质的基础上，添加高温耐热的陶瓷复合粉体和无机增强材料等，从而提高耐热合金钢的高温耐热性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种耐热合金钢，包括如下重量份的原料：铁合金85-100份，纤维增强氧化铝复合粉体8-12份，氮化硼陶瓷粉体3-5份，铬基合金粉末2-4份，沉淀硫酸钡1-3份，氧化钇0.2-0.4份，硼砂0.3-0.5份。
上述原料中，纤维增强氧化铝复合粉体的制备方法参考专利号为：CN1986408，名称为一种纤维状纳米氧化铝粉体的制备方法的发明专利。
所述铬基合金粉末的型号为Cr50铬基合金粉末。
上述耐热合金钢的制备方法，所述制备方法包括熔炼工艺和热处理工艺；其中，所述的熔炼工艺步骤如下：
(1)将铁合金加热至熔解，加入硼砂和氧化钇，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温15-20min；
(2)在步骤(1)的基础上，将温度提高200-300℃，加入纤维增强氧化铝复合粉体、氮化硼复合粉体、铬基合金粉末和沉淀硫酸钡，加热熔融，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温10-15min；
(3)精炼和静置：撇去步骤(2)所得的混合金属熔液的表面浮渣，然后精炼3-5min，精炼完成后再撇去表面浮渣，静置8-10min；
(4)浇注：当精炼后的混合金属熔液温度降至1150-1200℃时浇注成型，得到耐热合金钢；
所述的热处理工艺为：
(a)将熔炼得到的耐热合金钢加热至720-740℃，保温30-60min，然后空冷至室温；
(b)再将经过步骤(a)处理的耐热合金钢加热至760-800℃，保温30-40min，然后空冷至室温。
其中，氧化铝纤维是高性能的无机纤维，它不仅具有强度大、模量大、热导率小、热膨胀系数低、耐热性能和耐高温氧化性能好的优点，而且表面活性好，易于树脂、金属、陶瓷基体复合，形成诸多性能有益，应用广泛的复合材料。如氧化铝纳米纤维是各种纳米复合材料的理想的结构增强剂，是高温下强耐热材料。在航天，军工及高新科技领域中颇受欢迎。
氮化硼陶瓷粉体具有良好的耐热性、热稳定性、导热性、高温介电强度，是理想的散热材料和高温绝缘材料。氮化硼的化学稳定性好，能抵抗大部分熔融金属的浸蚀。它也有很好的自润滑性。
本发明的有益效果：本发明的耐热合金钢，在铁合金基质的基础上，添加高温耐热的陶瓷复合粉体、无机增强材料和稀土氧化物等，并对熔炼的粗耐热合金钢进行热处理，使得耐热合金钢的晶粒细化，且提高了耐热合金钢的高温耐热性。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。实施例中，各种原料均为马可波罗网产品。
实施例1
一种耐热合金钢，包括如下重量份的原料：铁合金95份，纤维增强氧化铝复合粉体10份，氮化硼陶瓷粉体4份，Cr50铬基合金粉末3份，沉淀硫酸钡2份，氧化钇0.3份，硼砂0.4份。
上述耐热合金钢的制备方法，所述制备方法包括熔炼工艺和热处理工艺；其中，所述的熔炼工艺步骤如下：
(1)将铁合金加热至熔解，加入硼砂和氧化钇，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温15min；
(2)在步骤(1)的基础上，将温度提高250℃，加入纤维增强氧化铝复合粉体、氮化硼复合粉体、铬基合金粉末和沉淀硫酸钡，加热熔融，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温10min；
(3)精炼和静置：撇去步骤(2)所得的混合金属熔液的表面浮渣，然后精炼5min，精炼完成后再撇去表面浮渣，静置8min；
(4)浇注：当精炼后的混合金属熔液温度降至1150℃时浇注成型，得到耐热合金钢；
所述的热处理工艺为：
(a)将熔炼得到的耐热合金钢加热至730℃，保温45min，然后空冷至室温；
(b)再将经过步骤(a)处理的耐热合金钢加热至780℃，保温30min，然后空冷至室温。
经检测，本实施例所得的耐热合金钢的抗氧化温度可高达1210℃。
实施例2
一种耐热合金钢，包括如下重量份的原料：铁合金90份，纤维增强氧化铝复合粉体12份，氮化硼陶瓷粉体5份，Cr50铬基合金粉末2份，沉淀硫酸钡1份，氧化钇0.4份，硼砂0.5份。
上述耐热合金钢的制备方法，所述制备方法包括熔炼工艺和热处理工艺；其中，所述的熔炼工艺步骤如下：
(1)将铁合金加热至熔解，加入硼砂和氧化钇，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温18min；
(2)在步骤(1)的基础上，将温度提高300℃，加入纤维增强氧化铝复合粉体、氮化硼复合粉体、铬基合金粉末和沉淀硫酸钡，加热熔融，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温12min；
(3)精炼和静置：撇去步骤(2)所得的混合金属熔液的表面浮渣，然后精炼5min，精炼完成后再撇去表面浮渣，静置10min；
(4)浇注：当精炼后的混合金属熔液温度降至1200℃时浇注成型，得到耐热合金钢；
所述的热处理工艺为：
(a)将熔炼得到的耐热合金钢加热至730℃，保温50min，然后空冷至室温；
(b)再将经过步骤(a)处理的耐热合金钢加热至800℃，保温35min，然后空冷至室温。
经检测，本实施例所得的耐热合金钢的抗氧化温度可高达1250℃。

Claims (3)

1.一种耐热合金钢，其特征在于，包括如下重量份的原料：铁合金85-100份，纤维增强氧化铝复合粉体8-12份，氮化硼陶瓷粉体3-5份，铬基合金粉末2-4份，沉淀硫酸钡1-3份，氧化钇0.2-0.4份，硼砂0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种耐热合金钢，其特征在于：所述铬基合金粉末的型号为Cr50铬基合金粉末。
3.要求1所述的一种耐热合金钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括熔炼工艺和热处理工艺；其中，所述的熔炼工艺步骤如下：
(1)将铁合金加热至熔解，加入硼砂和氧化钇，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温15-20min；
(2)在步骤(1)的基础上，将温度提高200-300℃，加入纤维增强氧化铝复合粉体、氮化硼陶瓷粉体、铬基合金粉末和沉淀硫酸钡，加热熔融，搅拌混合均匀，然后基于此状态下保温10-15min；
(3)精炼和静置：撇去步骤(2)所得的混合金属熔液的表面浮渣，然后精炼3-5min，精炼完成后再撇去表面浮渣，静置8-10min；
(4)浇注：当精炼后的混合金属熔液温度降至1150-1200℃时浇注成型，得到耐热合金钢；
所述的热处理工艺为：
(a)将熔炼得到的耐热合金钢加热至720-740℃，保温30-60min，然后空冷至室温；
(b)再将经过步骤(a)处理的耐热合金钢加热至760-800℃，保温30-40min，然后空冷至室温。
CN201711171992.4A 2017-11-22 2017-11-22 一种耐热合金钢及其制备方法 Pending CN107904528A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711171992.4A CN107904528A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种耐热合金钢及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711171992.4A CN107904528A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种耐热合金钢及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107904528A true CN107904528A (zh) 2018-04-13

Family

ID=61847109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711171992.4A Pending CN107904528A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种耐热合金钢及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107904528A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1443252A (zh) * 2000-07-07 2003-09-17 桑德维克公司 表面改性的不锈钢
JP2005325436A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Riken Corp 硬質粒子分散型鉄基焼結合金
CN105316589A (zh) * 2015-11-13 2016-02-10 丹阳嘉伟耐磨材料科技有限公司 一种高韧性含硼高铬耐磨合金及其制备方法
CN105695678A (zh) * 2016-04-18 2016-06-22 东北大学 一种控制超超临界耐热钢中bn相形态的热处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1443252A (zh) * 2000-07-07 2003-09-17 桑德维克公司 表面改性的不锈钢
JP2005325436A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Riken Corp 硬質粒子分散型鉄基焼結合金
CN105316589A (zh) * 2015-11-13 2016-02-10 丹阳嘉伟耐磨材料科技有限公司 一种高韧性含硼高铬耐磨合金及其制备方法
CN105695678A (zh) * 2016-04-18 2016-06-22 东北大学 一种控制超超临界耐热钢中bn相形态的热处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105970076B (zh) 高强度耐低温球墨铸铁的制备方法
CN101775530B (zh) 一种过共晶铝硅合金活塞材料
CN103146962B (zh) 汽车车身用高性能压铸铝合金及其制备方法
CN107034372B (zh) 一种高强铸造铝合金的制备方法
CN109082582B (zh) 一种高强韧性高硬度的镁基高熵合金及制备方法
CN109055830A (zh) 一种高强韧铝合金及其制备方法
CN107904418A (zh) 一种利用金属玻璃细化并强化近共晶铝硅合金的方法
CN101532105A (zh) 稀土镁合金及其制备方法
CN101775532B (zh) 一种无稀土铁素体球铁及其制备方法
CN107012417B (zh) 一种高强度高阻尼MnCu基合金的制备方法
CN108085589A (zh) 一种120mm～150mm厚超低温韧性耐火耐候钢及其生产方法
CN109022960A (zh) 一种导热铝合金及其制备方法和应用
CN107447144A (zh) 一种耐热稀土铝合金及其制备方法
CN108866459A (zh) 一种铝合金材料的热处理方法
CN108103371A (zh) 一种高性能航天紧固件用铝合金线材制作方法
CN107119221A (zh) 一种微合金化高强度灰铸铁件及其熔炼方法
CN108070761A (zh) 具备优异铸造性能和传热性能的单相α镁锂合金
CN110172625A (zh) 一种锰铜阻尼合金的制备方法
CN107904528A (zh) 一种耐热合金钢及其制备方法
CN113481395A (zh) 一种改进铸造Al-Si系合金导热性能的复合处理方法
CN108411171A (zh) 一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材及其制备方法
CN107779696A (zh) 一种多元合金化铝合金材料、气缸套及其制备方法
CN107502801A (zh) 一种具有表面涂层的镁合金
CN108588524A (zh) 一种金属型重力铸造镁合金材料及其制备方法
CN108504913A (zh) 一种高伸长率的强韧铸造铝合金

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180413