CN109295382A

CN109295382A - 一种高氮耐磨耐蚀合金及其制备方法

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Publication number: CN109295382A
Application number: CN201811232302.6A
Authority: CN
Inventors: 魏世忠; 路富刚; 徐流杰; 王晓东; 肖利强; 周玉成; 王方方; 易旭阳; 毛丰; 陈冲; 张程; 潘昆明; 李秀青
Original assignee: Henan University of Science and Technology
Current assignee: Henan University of Science and Technology
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2019-02-01
Anticipated expiration: 2038-10-22
Also published as: CN109295382B

Abstract

本发明涉及一种高氮耐磨耐蚀合金及其制备方法，属于铁合金材料技术领域。本发明的高氮耐磨耐蚀合金由如下质量百分比的元素组成：C：2.1‑2.5％、Cr：23‑28％、Mo：0.5‑0.8％、Si：0.9‑1.2％、Mn：0.5‑0.8％、N：0.2‑0.6％、P≤0.01％、S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质。本发明的高氮耐磨耐蚀合金，其碳、铬、氮元素含量均较高，具有较好的耐腐蚀磨损的性能，适用于作为渣浆泵的叶轮材料。

Description

一种高氮耐磨耐蚀合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高氮耐磨耐蚀合金及其制备方法，属于铁合金材料技术领域。

背景技术

机械装备的性能与其制造材料的性能密切相关。渣浆泵是广泛用于矿山、电力、冶金、煤炭、环保等行业的输送含有磨蚀性固体颗粒浆体的工业泵，如冶金选矿厂用于浆料输送，火电厂用于水力除灰等。

由于大部分情况下输送的料浆中含有腐蚀介质，再加上固体颗粒的磨损，在料浆泵的转子高速旋转过程中，腐蚀和磨损同时作用，使叶轮的表面损坏十分严重，大大缩短了工件使用寿命。由此可知，渣浆泵的损坏甚至失效的原因是腐蚀磨损，腐蚀磨损通常是指腐蚀环境中摩擦表面出现的材料流失现象。腐蚀磨损过程中，金属材料在承受摩擦力(表面切应力)的同时还与环境介质发生化学或者电化学反应从而导致材料出现流失。腐蚀磨损过程中的腐蚀行为与磨损行为与单独的腐蚀或者磨损有较大的不同，腐蚀可以加速磨损，磨损也可以促进腐蚀，从而加速了材料的破坏。因此，腐蚀磨损已成为材料损坏或设备失效的重要原因之一，为了解决这个问题，就要求制造渣浆泵的材料在具有较好耐磨性的同时具有良好的耐腐蚀性。

目前，广泛使用的渣浆泵叶轮材料主要由高铬铸铁制成。但是Cr系白口铸铁存在着严重的相间腐蚀，相间腐蚀导致的失重量在总失重量重所占得比例较高。相间腐蚀的驱动力是基体相和碳化物相间的电位之差，在腐蚀的过程中，碳化物为阴极被保护，基体为阳极被加速腐蚀。相间腐蚀发生时，基体被逐渐腐蚀掉，因此基体对碳化物所起的支撑作用会被减弱，当基体的支撑作用逐步丧失时，碳化物会被裸露在外，在浆料的冲刷作用下，碳化物会被破坏、折断或者整块脱落，加速了材料的破坏，从而使得工件的使用寿命大幅下降。

在合金中，氮能够形成和稳定奥氏体，能够起到细化晶粒和提高铸铁硬度的作用，氮还能吸收腐蚀液中的氢离子，改善钢铁的耐蚀性能。因此，氮对提高铸铁的耐磨耐蚀性能起到较好的促进作用。

在金属冶炼时，熔炼炉内充氮气，氮气-熔体的界面上发生反应，双原子的氮气分子分解成单原子氮，并被熔体吸收。或者是直接往液态渣或熔体中加入金属的氮化物或其复合物，这是熔炼含氮铸铁的基本原理。

制备含氮铸铁的较高效的方法有加压等离子电弧熔炼、热等静压熔炼等方法。加压等离子电弧熔炼是利用等离子弧作为热源来熔化、精炼和重熔金属的一种冶炼方法。但是在熔池中温度存在着波动，从而导致在熔池中氮均匀化效果不好。另外，离子喷枪内的温度分布不均匀使得氮存在不同程度的分解，最终也会导致熔池中氮的分布不均匀，这些缺点限制其在工业上的推广应用。采用热等静压熔炼，炉内可达到较大的压力，制备的高氮铸铁中有较高的氮含量，但是基体中易形成氮化物的沉淀，因此不适用于大规模制备高氮铸铁，仅限于在实验室用于材料的制备。

因此，如何提高含氮铸铁中的氮含量、以提高高氮铸铁的耐磨耐蚀性能意义重大。申请公布号为CN106086631A的中国发明专利申请公开了一种高硬度高耐磨高氮马氏体不锈轴承钢，其化学成分以重量百分数计如下：C：0.65-1.25％、Cr：13-20％、Mo：0.15-4.5％、N：0.05-0.5％、V：0.03-1.2％、Si≤1％、Mn≤1％、Nb≤0.1％，余量为铁及不可避免的杂质。该不锈钢具有较高的含氮量，但是其耐磨和耐腐蚀性能仍然有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高氮耐磨耐蚀合金，以提高含氮铸铁合金的耐磨和耐腐蚀性能。本发明还提供一种工艺简单的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高氮耐磨耐蚀合金，由如下质量百分比的元素组成：C：2.1-2.5％、Cr：23-28％、Mo：0.5-0.8％、Si：0.9-1.2％、Mn：0.5-0.8％、N：0.2-0.6％、P≤0.01％、S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质。

本发明的高氮耐磨耐蚀合金提高了氮的含量，氮是奥氏体稳定元素，能够显著扩大奥氏体相区。因为奥氏体的电极电位比其他铁基体的要高，与碳化物的电位差较小，因而铸铁中单一均匀的奥氏体基体更有利于提高其耐蚀性能。氮元素还可以细化高铬铸铁的组织，并提高合金硬度。另外，氮能够富集在金属与氧化膜的界面以及金属的活性表面上，减缓电化学腐蚀，起到提高铸铁耐蚀性能的作用。

本发明的高氮耐磨耐蚀合金在保证氮含量较高的同时，提高了碳含量，提高了合金中耐磨相的形成，提高了合金的耐磨性。

另外，本发明提高了合金中的铬含量，高铬铸铁基体的耐蚀性主要取决于基体的含铬量，铬是易钝化元素，在腐蚀介质中基体表面易形成钝化膜，并具有自我修复能力。铬元素的含量的提高，有利于提高合金的耐蚀性能。

优选的，上述高氮耐磨耐蚀合金由如下质量百分比的元素组成：C：2.2-2.5％、Cr：23-28％、Mo：0.5-0.8％、Si：0.9-1.2％、Mn：0.5-0.8％、N：0.2-0.6％、P≤0.01％、S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质。该方案中限定了碳的含量为2.2-2.5％，能够进一步提高高氮耐磨耐蚀合金中碳化物的含量。

优选的，上述高氮耐磨耐蚀合金由如下质量百分比的元素组成：C：2.1-2.5％、Cr：23-28％、Mo：0.5-0.8％、Si：0.9-1.2％、Mn：0.5-0.8％、N：0.2-0.6％、P≤0.01％、S≤0.01％，稀土元素：0.1-0.3％，余量为铁及不可避免的杂质。稀土元素是钢液极强的净化剂和洁净钢夹杂物的有效变质剂。

本发明的高氮耐磨耐蚀合金，其碳、铬、氮元素含量均较高，具有较好的耐腐蚀磨损的性能，适用于作为渣浆泵的叶轮材料。

一种高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，包括如下步骤：

1)将Fe原料、Mn原料、Cr原料真空熔炼得熔炼液，然后加入Si原料、C原料、氮化铬铁，熔融合金化处理；

2)对熔炼液进行加热，当熔炼液温度为1500-1550℃时，加入稀土硅铁合金，浇注成型，即得。

本发明的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法工艺简单、过程容易控制。本发明采用真空感应正压熔炼法，真空感应正压熔炼是在负压条件下进行加热、熔化、精炼、合金化和浇注的冶炼方法。由于熔炼时熔体存在电磁感应自我搅拌作用,加快了氮在熔体中的扩散，从而缩短了熔体中氮在特定压力下达到平衡的时间，最后所得铸锭组织也较均匀，另外合金收得率高、冶炼产品具有较高的纯净度。

浇注成型时，为了避免合金成分被氧化，需要采用惰性气体进行保护。优选的，所述浇注成型在氮气存在下进行，氮气的气压为1-2MPa。

真空熔炼时，也需要保证合金成分避免被氧化，由于温度较高，应尽可能地保证高度真空。一般的，真空熔炼时的真空度为0.8-20Pa。

浇注成型后进行热处理。所述热处理包括淬火处理，所述淬火处理包括：升温至800℃，保温1h，然后升温至1000-1050℃，保温2-4h，冷却。该淬火条件能够保证细化合金中的晶体结构。

所述淬火处理后进行回火处理，所述回火处理为250℃保温2-4h。回火处理后，合金中的组织为马氏体、残余奥氏体与碳氮化物[M₇(C,N)₃]。250℃保温2-4h后进行冷却。所述冷却为空冷。空冷能够使合金自然降温，利于形成均匀的晶体结构。

所述稀土硅铁合金由如下质量百分比的组分组成：Ce39-42％，Si≤37％，Mn≤2.0％，余量为铁和不可避免的杂质。

附图说明

图1为本发明的高氮耐磨耐蚀合金的实施例1的高氮耐磨耐蚀合金的热处理态XRD图；

图2为本发明的高氮耐磨耐蚀合金的实施例1中的高氮耐磨耐蚀合金的热处理态SEM图；

图3为本发明的高氮耐磨耐蚀合金的实施例1-5及对比例中的合金材料的耐腐蚀性能对比图；

图4为本发明的高氮耐磨耐蚀合金的实施例1-5及对比例中的合金材料的耐冲蚀磨损性能对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

下面实施例中的高氮耐磨耐蚀合金是渣浆泵叶轮用高氮耐磨耐蚀合金。

下面实施例中，高氮耐磨耐蚀合金在制备时在加入稀土硅铁合金前，先调元素含量。调元素含量是先取样检测，根据检测结果调整元素含量符合需求。高氮耐磨耐蚀合金在制备时采用的真空感应正压熔炼炉主要由炉体、变频电源、电控系统、真空获得设备、真空阀门、真空仪表、液压系统、气动机构等组成，真空感应正压熔炼炉炉体包括熔炼室、模室、主加料室、合金料室等部分，能够进行底吹氩、氮，顶吹氧、氮气体。熔炼室用于合金熔炼，合金料室用于储放合金料，在真空系统下，实现保护熔炼和合金化作业。液压系统可用于倾动坩埚倾动，流出铁液、加料、取样、模车驱动、炉盖升降等。

高氮耐磨耐蚀合金的实施例1

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金，由如下质量百分比的元素组成：C：2.138％、Cr：27.25％、Mo：0.6583％、Si：0.9036％、Mn：0.6336％、N：0.39％、P≤0.01％、S≤0.01％，稀土元素：Ce：0.1％，余量为铁及不可避免的杂质。

高氮耐磨耐蚀合金的实施例2

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金，由如下质量百分比的元素组成：C：2.237％、Cr：25.62％、Mo：0.7025％、Si：1.037％、Mn：0.6418％、N：0.37％、P≤0.01％、S≤0.01％，稀土元素Ce：0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。

高氮耐磨耐蚀合金的实施例3

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金，由如下质量百分比的元素组成：C：2.056％、Cr：24.52％、Mo：0.5781％、Si：1.158％、Mn：0.5835％、N：0.29％、P≤0.01％、S≤0.01％，稀土元素Ce：0.20％，余量为铁及不可避免的杂质。

高氮耐磨耐蚀合金的实施例4

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金，由如下质量百分比的元素组成：C：2.377％、Cr：26.35％、Mo：0.6813％、Si：1.081％、Mn：0.7034％、N：0.48％、P≤0.01％、S≤0.01％，稀土元素Ce：0.25％，余量为铁及不可避免的杂质。

高氮耐磨耐蚀合金的实施例5

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金，由如下质量百分比的元素组成：C：2.382％、Cr：24.62％、Mo：0.7527％、Si：0.961％、Mn：0.6731％、N：0.52％、P≤0.01％、S≤0.01％，稀土元素Ce：0.30％，余量为铁及不可避免的杂质。

高氮耐磨耐蚀合金的制备方法的实施例1

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法包括如下步骤：

1)在20kg的真空感应正压熔炼炉中，先将配比好的Fe原料、Mn原料、Cr原料(铬铁)放入炉内熔炼室坩埚内，然后将配比好的Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁(FeNCr10-B，Cr≥60％,N:5.0％,C≤0.03％,Si≤2.5％)及稀土硅铁合金加入主加料室及合金料室，盖紧真空罩，启动真空泵使真空罩内达到0.8Pa的真空度。

启动感应加热炉对坩埚内的原料进行加热熔化及精炼，温度控制在1500℃，得到熔炼液。

2)向熔炼液中依次加入Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁，熔融合金化处理，利用中高频感应加热，保持熔炼液温度为1500℃，取样检验，如果各元素含量不符合成分要求，调相应元素的含量使其符合要求。

3)在浇包中加入稀土硅铁合金，然后利用液压系统将坩埚中的熔炼液浇注到浇包中，使熔炼液凝固成型，得到铸锭。凝固成型过程中，控制炉内(熔炼室内)的氮气压力为1.3MPa。稀土硅铁合金由如下重量百分比的组分组成：Ce39％，Si30％，Mn1.3％，余量为铁和不可避免的杂质。

4)将步骤3)得到的铸锭先进行淬火处理，淬火处理具体是：先升温至800℃保温1h，然后升温至1000℃保温2h，风冷淬火并冷却至室温。淬火处理后进行回火处理，回火处理具体是在250℃保温2h，然后空冷至室温，即得。

高氮耐磨耐蚀合金的制备方法的实施例2

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法包括如下步骤：

1)在20kg的真空感应正压熔炼炉中，先将配比好的Fe原料、Mn原料、Cr原料放入炉内熔炼室坩埚内，然后将配比好的Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁及稀土硅铁合金加入主加料室及合金料室，盖紧真空罩，启动真空泵使真空罩内达到2Pa的真空度。然后启动感应加热炉对坩埚内的原料进行加热熔化及精炼，温度控制在1500℃，得到熔炼液。

2)向熔炼液中依次加入Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁，熔融合金化处理，利用中高频感应加热，当熔炼液温度为1520℃时，取样检验，如果各元素含量不符合成分要求，调相应元素的含量使其符合要求。

4)将步骤3)得到的铸锭先进行淬火处理，淬火处理具体是：先升温至800℃保温1h，然后升温至1000℃保温3h，风冷淬火并冷却至室温。淬火处理后进行回火处理，回火处理具体是在250℃保温2h，然后空冷至室温，即得。

高氮耐磨耐蚀合金的制备方法的实施例3

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法包括如下步骤：

1)在20kg的真空感应正压熔炼炉中，先将配比好的Fe原料、Mn原料、Cr原料放入炉内熔炼室坩埚内，然后将配比好的Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁及稀土硅铁合金加入主加料室及合金料室，盖紧真空罩，启动真空泵使真空罩内达到10Pa的真空度。然后启动感应加热炉对坩埚内的原料进行加热熔化及精炼，温度控制在1500℃，得到熔炼液。

2)向熔炼液中依次加入Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁，熔融合金化处理，利用中高频感应加热，当熔炼液温度为1550℃时，取样检验，如果各元素含量不符合成分要求，调相应元素的含量使其符合要求。

3)在浇包中加入稀土变质剂，然后利用液压系统将坩埚中的熔炼液浇注到浇包中，使熔炼液凝固成型，得到铸锭。凝固成型过程中，控制炉内(熔炼室内)的氮气压力为1.0MPa。稀土硅铁合金由如下重量百分比的组分组成：Ce39％，Si30％，Mn1.3％，余量为铁和不可避免的杂质。

4)将步骤3)得到的铸锭先进行淬火处理，淬火处理具体是：先升温至800℃保温1h，然后升温至1000℃保温4h，风冷淬火并冷却至室温。淬火处理后进行回火处理，回火处理具体是在250℃保温3h，然后空冷至室温，即得。

高氮耐磨耐蚀合金的制备方法的实施例4

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法包括如下步骤：

1)在20kg的真空感应正压熔炼炉中，先将配比好的Fe原料、Mn原料、Cr原料放入炉内熔炼室坩埚内，然后将配比好的Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁及稀土硅铁合金加入主加料室及合金料室，盖紧真空罩，启动真空泵使真空罩内达到15Pa的真空度。然后启动感应加热炉对坩埚内的原料进行加热熔化及精炼，温度控制在1500℃，得到熔炼液。

3)在浇包中加入稀土变质剂，然后利用液压系统将坩埚中的熔炼液浇注到浇包中，使熔炼液凝固成型，得到铸锭。凝固成型过程中，控制炉内(熔炼室内)的氮气压力为1.6MPa。稀土硅铁合金由如下重量百分比的组分组成：Ce39％，Si30％，Mn1.3％，余量为铁和不可避免的杂质。

4)将步骤3)得到的铸锭先进行淬火处理，淬火处理具体是：先升温至800℃保温1h，然后升温至1050℃保温2h，风冷淬火并冷却至室温。淬火处理后进行回火处理，回火处理具体是在250℃保温2h，然后空冷至室温，即得。

高氮耐磨耐蚀合金的制备方法的实施例5

本实施例的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法包括如下步骤：

1)在20kg的真空感应正压熔炼炉中，先将配比好的Fe原料、Mn原料、Cr原料放入炉内熔炼室坩埚内，然后将配比好的Si原料、C原料、颗粒状的氮化铬铁及稀土硅铁合金加入主加料室及合金料室，盖紧真空罩，启动真空泵使真空罩内达到20Pa的真空度。然后启动感应加热炉对坩埚内的原料进行加热熔化及精炼，温度控制在1500℃，得到熔炼液。

3)在浇包中加入稀土变质剂，然后利用液压系统将坩埚中的熔炼液浇注到浇包中，使熔炼液凝固成型，得到铸锭。凝固成型过程中，控制炉内(熔炼室内)的氮气压力为1.9MPa。稀土硅铁合金由如下重量百分比的组分组成：Ce39％，Si30％，Mn1.3％，余量为铁和不可避免的杂质。

4)将步骤3)得到的铸锭先进行淬火处理，淬火处理具体是：先升温至800℃保温1h，然后升温至1050℃保温3h，风冷淬火并冷却至室温。淬火处理后进行回火处理，回火处理具体是在250℃保温4h，然后空冷至室温，即得。

对比例

本对比例以普通高铬铸铁为对比，该普通高铬铸铁由如下质量百分比的元素组成：C：3.2％、Cr：23.7％、Mo：0.45％、Mn：1.23％、Si：0.52％、Ni：0.42％、Cu：0.18％、P≤0.01％、S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质。

试验例

(1)理化测试

将高氮耐磨耐蚀合金的实施例1中的高氮耐磨耐蚀合金进行热处理(淬火+回火)。对热处理后的材料取典型区域用砂纸进行打磨、抛光，在X射线衍射仪上进行相结构分析。对热处理后的材料取典型区域用砂纸进行打磨，之后进行抛光、腐蚀，利用扫描电镜进行观察。

测试结果分别如图1和图2所示。

由图1和图2可知，通过XRD分析，热处理后的相组成为马氏体+残余奥氏体+碳氮化物M₇(C,N)₃。高氮耐磨耐蚀合金组织形貌如图2所示，高氮耐磨耐蚀合金的共晶碳化物呈网状分布，共晶组织中碳化物的形态有两种类型即不规则棱柱形碳化物和短条状碳化物，彼此被基体组织隔离，大量颗粒状的二次碳化物存在于基体组织。

(2)机械性能测试

取高氮耐磨耐蚀合金的实施例1-5及对比例中的合金材料(高氮耐磨耐蚀合金或普通高铬铸铁)，采用现有技术中的测试方法测试其硬度和冲击韧性。

测试结果如表1所示。

表1实施例1-5及对比例中的材料的力学性能测试对比

	硬度(HRC)	冲击韧性(J/cm<sup>2</sup>)
			实施例1	58.09	10.375
实施例2	59.37	9.261
			实施例3	56.79	10.948
实施例4	59.89	9.035
			实施例5	60.31	8.962
对比例	56.54	5.25

由表1可以看出，本发明的高氮耐磨耐蚀合金的硬度及冲击韧性均高于对比例中的普通高铬铸铁，表明本发明的高氮耐磨耐蚀合金的综合力学性能较好。

(3)耐腐蚀性能测试

取高氮耐磨耐蚀合金的实施例1-5及对比例中的合金材料(高氮耐磨耐蚀合金或普通高铬铸铁)，采用现有技术中的测试方法测试其在不同质量分数的H₂SO₄溶液中的腐蚀失重量。

测试结果如图3所示。

由图3可以看出，本发明的高氮耐磨耐蚀合金的耐蚀性最高可为普通高铬铸铁的1.47倍，高氮耐磨耐蚀合金的耐蚀性明显比普通高铬铸铁要好。

(4)耐冲蚀磨损性能

取高氮耐磨耐蚀合金的实施例1-5及对比例中的高氮耐磨耐蚀合金或普通高铬铸铁，测试其耐冲蚀磨损性能，冲蚀磨损试验的条件如下：

浆料组成为：40％(质量分数)的石英砂、余量为蒸馏水；室温；冲蚀时间为240min；冲蚀角为60°；冲蚀速度为23m/s。

测试结果如图4所示。

由图4可以看出，在相同的实验条件下，本发明的高氮耐磨耐蚀合金的冲蚀磨损失重率低于普通高铬铸铁，高氮耐磨耐蚀合金的耐冲蚀磨损性能可为普通高铬铸铁的1.26-1.31倍，表明本发明高氮耐磨耐蚀合金的耐冲蚀磨损性能优异。

Claims

1.一种高氮耐磨耐蚀合金，其特征在于，由如下质量百分比的元素组成：C：2.1-2.5％、Cr：23-28％、Mo：0.5-0.8％、Si：0.9-1.2％、Mn：0.5-0.8％、N：0.2-0.6％、P≤0.01％、S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高氮耐磨耐蚀合金，其特征在于，由如下质量百分比的元素组成：C：2.2-2.5％、Cr：23-28％、Mo：0.5-0.8％、Si：0.9-1.2％、Mn：0.5-0.8％、N：0.2-0.6％、P≤0.01％、S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的高氮耐磨耐蚀合金，其特征在于，由如下质量百分比的元素组成：C：2.1-2.5％、Cr：23-28％、Mo：0.5-0.8％、Si：0.9-1.2％、Mn：0.5-0.8％、N：0.2-0.6％、P≤0.01％、S≤0.01％，稀土元素：0.1-0.3％，余量为铁及不可避免的杂质。

4.一种高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，其特征在于，所述浇注成型在氮气存在下进行，氮气的气压为1-2MPa。

6.根据权利要求4所述的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中真空熔炼时的真空度为0.8-20Pa。

7.根据权利要求4所述的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，其特征在于，浇注成型后进行热处理，所述热处理包括淬火处理，所述淬火处理包括：升温至800℃，保温1h，然后升温至1000-1050℃，保温2-4h，冷却。

8.根据权利要求7所述的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，其特征在于，所述淬火处理后进行回火处理，所述回火处理为250℃保温2-4h。

9.根据权利要求8所述的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，其特征在于，所述回火处理后进行冷却，所述冷却为空冷。

10.根据权利要求4-8任意一项所述的高氮耐磨耐蚀合金的制备方法，其特征在于，所述稀土硅铁合金由如下质量百分比的组分组成：Ce 39-42％，Si≤37％，Mn≤2.0％，余量为铁和不可避免的杂质。