CN108385032A - 一种合金及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种合金，包括：铬、铁、钼、钴、硫、铝、镁、硅，其中，各组分质量占比：铬占10％～15％、铁占80％～85％，钼占1％～2％，铝占2％～3％，镁占1％～2％，硫占2％～4％，硅占3％～6％，钴占0.5～1％。

Description

一种合金及其应用
技术领域
本发明属于合金材料技术领域，尤其涉及一种合金及其应用。
背景技术
合金中组成相的结构和性质对合金的性能起决定性的作用，同时，合金组织的变化即合金中相的相对数量、各相的晶粒大小，形状和分布的变化，对合金的性能也发生很大的影响。因此，利用各种元素的结合以形成各种不同的合金相，再经过合适的处理可能满足各种不同的性能要求。
提升合金质量已成为企业增强产品竞争力的重要途径。然而，合金中的元素分布不均，即产生所谓的偏析现象，使得钢中局部的成分差别增大，强度波动范围增宽。偏析常常伴随疏松发生，严重的偏析和疏松影响组织结构，使强度失常，因受力不均易使钢材提前失效或完全不能使用。目前，国内对高端合金产品的生产仍存在很大的劣势，偏析、疏松缺陷得不到有效改善。因此，对于偏析、疏松的改善尤为重要。
现有的改善偏析、疏松的方法包括：控制合金成分和纯净度；结晶器电磁搅拌；二冷区电磁搅拌；凝固末端强冷；二冷制度优化；动态轻压下技术等。以上技术操作复杂，实现成本高，不利于推广。
发明内容
本发明提供了一种合金，包括铬、铁、钼、钴、硫、铝、镁、硅，其中，各组分质量占比：铬占10％～15％、铁占80％～85％，钼占1％～2％，铝占2％～3％，镁占1％～2％，硫占2％～4％，硅占3％～6％，钴占0.5～1％。
根据本发明的一方面，还包括：质量占比1％～3％的钛。
根据本发明的另一方面，还包括：质量占比0.1％～0.5％的钨。
根据本发明的另一方面，还包括：质量占比0.1％～0.2％的铜。
根据本发明的另一方面，还包括：质量占比0.05％～0.1％的钒。
本发明还提供了上述合金作为高耐磨耐腐蚀材料的用途。
本发明还提供了上述合金用于航天航空材料领域的用途。
本发明通过在冶炼过程中添加由硅石和钼矿粉制成的防偏析剂，能够解决原料偏析的问题，从而提升合金性能。
具体实施方式
一种铬铁钼合金的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)：将钼矿石和硅石进行磨细处理；
步骤(2)：将铬铁矿粉、铝矿粉、镁矿粉均匀混合，压球成型得到球团；
步骤(3)：将所述球团倒入转底炉；
步骤(4)：向转底炉底部通入还原性气体；
步骤(5)：向转底炉底部通入保护性气体，以及，均匀地混入所述钼矿石和硅石；
步骤(6)：高温熔化分离，得到合金。
较佳地，所述钼矿石与硅石的质量比为1:0.1～1:5。进一步地，钼矿石与硅石的质量比为1:1。
较佳地，所述铬铁矿粉、铝矿粉、镁矿粉、钼矿石和硅石的质量比为：75～85:2～5:3～10:2～4:1～12。进一步地，铬铁矿粉、铝矿粉、镁矿粉、钼矿石和硅石的质量比为：80:4:6:3:7。
较佳地，所述还原性气体包括：氢气、或一氧化碳。
较佳地，在步骤(3)中，通入还原性气体的时间为60～90分钟。进一步地，通入还原性气体的时间为60～80分钟。
较佳地，在步骤(4)中，通入保护性气体的时间为30～60分钟。进一步地，通入保护性气体的时间为40～60分钟。
较佳地，在步骤(4)中，混入所述钼矿石和硅石之前，对所述钼矿石和硅石的粒径进行筛选。
较佳地，筛选工具为900～1300目筛，进一步地，为1000～1100目筛。
较佳地，所述压球成型具体包括两次压球成型。
较佳地，第一次压球成型的压力为10～15Mpa，第二次压球成型的压力为16～20Mpa。在球团成型处理时，通过外力作用使得物料间的接触更为紧密，有利于后续还原和冶炼的进行。
合金制造过程实施例：
步骤(1)：将钼矿石和硅石进行磨细处理；步骤(2)：将铬铁矿粉、铝矿粉、镁矿粉均匀混合，压球成型得到球团，铬铁矿粉、铝矿粉、镁矿粉、钼矿石和硅石的质量比为：75:5:10:3:7；步骤(3)：将所述球团倒入转底炉；步骤(4)：向转底炉底部通入氢气，通入还原性气体的时间为60分钟；步骤(5)：向转底炉底部通入一氧化碳，以及，均匀地混入所述钼矿石和硅石，通入保护性气体的时间为30分钟；步骤(6)：高温熔化分离，得到合金。
通过以上工艺，得到的合金包括铬、铁、钼、钴、硫、铝、镁、硅，其中，各组分质量占比：铬占10％～15％、铁占80％～85％，钼占1％～2％，铝占2％～3％，镁占1％～2％，硫占2％～4％，硅占3％～6％，钴占0.5～1％。
根据使用需求，还可以在原材料中加入其它原料，例如：质量占比1％～3％的钛，质量占比0.1％～0.5％的钨，质量占比0.1％～0.2％的铜，质量占比0.05％～0.1％的钒。
本发明提供的无偏析合金可作为高耐磨耐腐蚀材料，应用于航天航空材料领域的用途。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种合金，其特征在于，包括铬、铁、钼、钴、硫、铝、镁、硅，其中，各组分质量占比：铬占10％～15％、铁占80％～85％，钼占1％～2％，铝占2％～3％，镁占1％～2％，硫占2％～4％，硅占3％～6％，钴占0.5～1％。
2.如权利要求1所述的合金，其特征在于，还包括：质量占比1％～3％的钛。
3.如权利要求1所述的合金，其特征在于，还包括：质量占比0.1％～0.5％的钨。
4.如权利要求1所述的合金，其特征在于，还包括：质量占比0.1％～0.2％的铜。
5.如权利要求1所述的合金，其特征在于，还包括：质量占比0.05％～0.1％的钒。
6.如权利要求1-5任一项所述的合金作为高耐磨耐腐蚀材料的用途。
7.如权利要求6所述的合金用于航天航空材料领域的用途。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103842537A (zh) * 2011-06-21 2014-06-04 奥托昆普德国联合金属制造有限公司 具有低的铬蒸发速度和更高的高温强度的耐热铁-铬-铝-合金
CN105648348A (zh) * 2016-02-03 2016-06-08 合肥工业大学 一种中碳FeCrSiWMoAl沉没辊用钢及其制造方法
CN107190139A (zh) * 2017-05-31 2017-09-22 江苏省冶金设计院有限公司 一种含镍铬铁合金冶炼的方法

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