CN1094454A

CN1094454A - 一种铁基耐蚀合金

Info

Publication number: CN1094454A
Application number: CN 93105139
Authority: CN
Inventors: 何天荣
Original assignee: CHONGQING SPECIAL STEEL PLANT
Current assignee: CHONGQING SPECIAL STEEL PLANT
Priority date: 1993-04-26
Filing date: 1993-04-26
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2013-04-26
Also published as: CN1028883C

Abstract

一种铁基耐蚀合金。主要用于制作在H₂S、HCl 等气体腐蚀环境下工作的电磁铁和电磁阀。其化学成份(重量％)为：碳≤0.03％、锰≤0.20％、硫≤ 0.015％、磷≤0.015％、铬18—36％、镍1—3％、硅 0.1—3％、钛0.4—1.5％、硼0.003—0.03％、铈镧 0.003—0.03％，余为铁。合金中还可以加入钼1— 3％和铜0.4—3％。该合金耐蚀性能优良，耐氯离子腐蚀不仅优于铁基耐蚀合金1J117，而且优于超低碳不锈耐酸钢00Cr17Ni14Mo2。合金剩磁低、矫顽力小，特别适用于制作比例电磁阀。合金具有良好的机加工性能和焊接性能。

Description

本发明属于铁基耐蚀合金，主要用于制作耐蚀电磁阀和电磁铁。

目前，用于制作耐蚀电磁阀和电磁铁的铁基耐蚀合金，有国标GBn160中的牌号1J117（Cr17NiTi）、美国牌号430F（Cr14-18）、日本特公79-25488（12-30%Cr、0.41-1.41W、0.48-3.28%Ge）。现有技术的这些铁基耐蚀合金的不足之处是：耐蚀性能均差，不能满足等离子刻蚀和光导纤维等的制造工艺中，对腐蚀性气体H₂S、SO₂、HCl等的精确测量和控制所需的耐蚀电磁阀和电磁铁的应用要求。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种耐蚀电磁阀和电磁铁用的铁基耐蚀合金。这种合金，耐蚀性强，特别是耐氯离子的腐蚀不仅优于1J117，而且优于电磁阀通气管道所采用的超低碳不锈耐酸钢00Cr17Ni14Mo2。这种合金，剩磁低，矫顽力小，磁性能的温度稳定性好，使电磁阀的调节性能优于1J117。这种合金还有良好的机加工性能和焊接性能。

本发明合金的设计思想是，以低碳铁素体的铁-铬不锈钢为本发明合金的基本化学成份，扩大合金中铬的含量，并添加镍、钛、硅、钼、铜、硼、铈镧等原素，以提高合金的耐蚀性，并保证添加元素后合金仍为铁素体组织，改善合金的软磁特性和可加工性。

其解决方案是：

（1）、合金的化学成份为：碳≤0.03%、锰≤0.20%、硫≤0.015%、磷≤0.015、铬18-36%、镍1-3%、硅0.1-3% 钛0.4-1.5%、硼0.003-0.03%、铈镧0.003-0.03%、余为铁。

（2）、在（1）所述的合金中加入钼1-3%和铜0.4-3%。

本发明合金的方案中，所采用的合金元素，其作用和运用原则如下：

铬：铬是具有钝化倾向的元素。铬的含量高，则抗蚀性增强，但饱和磁感应强度下降、合金强度提高、热塑性下降。从磁性、耐蚀性和可加工性综合考虑，本发明合金规定铬的含量为18-36%。

镍：镍可以扩大Fe-Cr合金在非氧化性介质中的钝化范围，同时可改善热加工性。但镍扩大γ区能力较强，本发明合金规定镍的含量为1-3%

钛：钛可防止贫铬，是本发明合金中重要的稳定元素。本发明合金规定钛的含量为0.4-1.5%。

硅：硅可提高合金的耐蚀性，且硅封闭γ区能力较强。本发明合金规定硅的含量为0.1-3%。

铈镧：稀土元素向铬氧化膜扩散，使氧化膜坚固，从而提高合金的耐蚀性，并且改善合金的热加工性和冷加工性。本发明合金采用铈镧混合稀土，规定的含量为0.003-0.03%。

硼：本发明合金采用硼作为细化晶粒原素，以提高合金的切削性能。硼与碳、氮有很强的亲和力，可提高合金的磁性能。含硼少于0.003%效果不明显，含硼量超过0.03%，使合金矫顽力提高，本发明合金规定硼的含量为0.003-0.03%。

钼和铜：高铬合金中含钼，可使合金耐点蚀、耐缝隙腐蚀、耐有机酸和硫酸腐蚀的性能显著提高。铜和钼配合使用可抑制钝化膜还原溶解。本发明规定在合金中加入钼和铜时，含量为钼1-3%和铜0.4-3%。

本发明合金的制造方法为：原材料用工业纯铁、金属铬、金属钼、壹号镍、海绵钛、电解铜、硅铁、硼铁、铈镧混合稀土等。采用真空感应炉，或VOD法、AOD法冶炼，合金锭经锻造或轧制获得成品。合金的整个制备工艺与 1J117类似，易于工业规模生产。

附图的说明。

图1、合金号1和合金号4的直流磁化曲线和剩磁曲线

曲线1-A和4-A，分别是合金号1和4在热处理状态的磁化曲线;

曲线1-B和4-B，分别为合金号1和4在未经热处理的锻轧状态的磁化曲线

曲线4-C，是合金号4在热处理状态的剩磁曲线;

曲线4-D，是合金号4在未经热处理的锻轧状态的剩磁曲线。

图2、合金号3，复合添加B和Ti的晶粒度。合金含0.43%Ti、0.016%B。

图3、对比合金1J117，单独添加Ti的晶粒度。合金含0.41%Ti。

实施例

按照本发明所设定的合金化学成份范围和制造方法，已实施36炉，均供实际使用。

表1：实施例合金的化学成份。

合金号NO.1和NO.2是解决方案（1）的实施例合金，合金号NO.3和NO.4是解决方案（2）的实施例合金。表中还列出了对比合金1J117的化学成份。

表2：实施例合金和对比合金的耐蚀性试验结果。

试验条件为室温，15%HCl溶液，全浸24小时，测量失重，计算腐蚀减量。

表3：实施例合金和对比合金的磁性能。

实施例合金号1和2，合金具有较高的磁感应强度和低的剩磁值。实施例合金3和4，添加了钼和铜，合金具有更低的剩磁值。

本发明合金与现有技术比较具有以下优点：

1、本发明合金耐蚀性优良。经测试和在复杂气氛的高腐蚀性介质环境中实用，其耐蚀性不仅优于已有的铁基耐蚀合金1J117，而且优于超低碳不锈耐酸钢00Cr17Ni14Mo2。

2、本发明合金剩磁低，矫顽力小，使电磁阀的调节性能优于1J117。

3、本发明合金的磁性能温度稳定性好，因此使电磁阀能在腐蚀性气体介质的环境温度下可靠地工作。

4、本发明合金材料的机加工性能和焊接性能优良。

表2

本发明合金	合金号No.	腐蚀减量（g/m²·h)
			1	2.38
	2	1.65
			3	＜0.01
	4	＜0.01
			对比合金	1J117	6.04
00Cr17Ni14Mo2	4.06

Claims

1、一种铁基耐蚀合金，其特征在于该合金的化学成份(重量%)为：碳≤0.03%、锰≤0.20%、硫≤0.015%、磷≤0.015、铬18-36%、镍1-3%、硅0.1-3%、钛0.4-1.5%、硼0.003-0.03%、铈镧0.003-0.03%，余为铁。

2、根据权利要求1所述的铁基耐蚀合金，其特征在于该合金中还可以加入钼1-3%和铜0.4-3%。