CN109609862A

CN109609862A - 一种适用于制备透气钢的不锈钢材料

Info

Publication number: CN109609862A
Application number: CN201910002805.2A
Authority: CN
Inventors: 吴旭升; 朱立华
Original assignee: Jiangxi Ertai Alloy Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Ertai Alloy Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2019-04-12

Abstract

本发明公开了一种适用于制备透气钢的不锈钢材料，该材料的组成元素为铁、铬、铌、锰、硅、钼、钒、碳，各元素成分按百分比计为：铬13%—15%、铌2.5%—3.5%、锰0.5%—0.7%、硅0.8%—1.1%、钼0.4%—0.7%、钒0.45%—0.7%、碳0.4%—0.8%、铁余量。本发明的一种不锈钢材料，以马氏体不锈钢为基础，于中添加了比铬亲碳能力更强的铌、钒元素，保证了不锈钢中铬稳定的存在于固溶体中，提高了材料的耐腐蚀性能，同时兼顾了较高的强度，解决了现有透气钢材料耐腐蚀性较好但强度不高的问题。

Description

一种适用于制备透气钢的不锈钢材料

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种适用于制备透气钢的不锈钢材料。

背景技术

为解决注塑模充型过程中的困气排气问题，一般是通过在注塑模具上开设排气槽将气体排出，在一些结构简单的模具上有着较为广泛的应用，然而相对一些结构复杂的模具，开设排气槽较为不便。由于透气钢具有较好的透气性能，现目前，将透气钢镶嵌于注塑模具中可解决困气排气问题，直接将型腔内的气体排出，使模具具有较好的排气功能，避免了设置专门的排气系统，同时保证了产品的质量，因此将透气钢应用于注塑模具中解决模具的困气排气问题具有较好的工业应用前景。

本文保证透气钢耐腐蚀性并提高透气钢的强度为目标，调控铁、铬、铌、锰、硅、钼、碳的百分比含量，制备出一种适用于制备透气钢的不锈钢材料，解决了现有透气钢材料耐腐蚀性能好但强度不高的问题（如美国进口透气钢其抗拉强度不足80MPa），且该材料制备工艺简单，操作方便，易于批量生产，可以为目前国内透气钢主要依赖于美国与日本进口的现状提供替代，符合当今社会节约资源的经济需求，对透气钢的发展及模具结构的改进具有重要的意义。

发明内容

为解决现有透气钢不能兼具高强度与耐腐蚀性问题，本发明提供了一种技术方案：

一种适用于制备透气钢的材料，该材料的组成元素为铁、铬、铌、锰、硅、钼、碳。

进一步，所述元素铬百分含量为13%—15%。

进一步，所述元素铌百分含量为2.5%—3.5%。

[进一步，所述元素锰百分含量为0.4%—0.7%。

进一步，所述元素硅百分含量为0.8%—1.1%。

进一步，所述元素钼百分含量为0.5%—0.7%。

进一步，所述元素钒百分含量为0.45%—0.7%。

进一步，所述元素碳百分含量为0.4%—0.8%。

进一步，所述元素铁百分含量为余量。

本发明的成果在于解决了现有透气钢材料耐腐蚀性能好但强度不高的或者强度高但耐腐蚀性能差的问题和由模具困气而导致的产品缺陷问题，提高了模具生产的产品合格率，同时对兼具高强度与耐腐蚀性能较佳的材料的发展具有重要的意义。

附图说明

下面将对本发明进行详细的附图说明：

图1中的a、b、c分别为本发明的实施案例1、实施案例2、实施案例3中材料微观形貌； d为本发明的实施案例2不同放大倍数的微观形貌图。

图2中的a、b、c是本发明的实施案例1、实施案例2、实施案例3中透气钢经砂纸抛光后的微观形貌。

图3是图1d中白色区域的EDS能谱分析图。

图4中的a、b分别是本发明的实施案例中材料的XRD图及面扫元素分布图。

图5是本发明的实施案例中材料的腐蚀增重率随盐雾时间的变化图。

图6是本发明的实施案例中材料的压缩强度图。

具体实施案例

以下所述仅为本发明的实施案例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是通过本发明说明书所做的等效改变或直接、间接的运用在其他相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围之内。

实施案例1

分别配比铬27Kg、铌5.7Kg、锰1.2Kg、硅1.7Kg、钼1.1Kg、钒1.1Kg、碳1.48Kg、铁160.72Kg，总计200Kg于1600℃下熔炼并水雾化成粉，并筛分出-120+160目的粉末，其中铬百分含量为13.5%、铌百分含量为2.85%、锰百分含量为0.6%、硅百分含量为0.85%、钼百分含量为0.55%、钒百分含量为0.55%、碳百分含量为0.44%、铁百分含量为80.76%。

将[0025]制得的粉末混入1%的硬脂酸锌后于压机上装模加压制成密度为5.6g/cm³的压坯，并于1280摄氏度下烧结制成透气钢样品1。

实施案例2

分别配比铬28Kg、铌6Kg、锰1.06Kg、硅1.8Kg、钼1.24Kg、钒1.2Kg、碳1.54Kg、铁159.12Kg，总计200Kg于1600℃下熔炼并水雾化成粉，并筛分出-120+160目的粉末，其中铬百分含量为14%、铌百分含量为3%、锰百分含量为0.53%、硅百分含量为0.9%、钼百分含量为0.62%、钒百分含量为0.6%、碳百分含量为0.47%、铁百分含量为79.88%。

将[0028]制得的粉末混入1%的硬脂酸锌后于压机上装模加压制成密度为5.2g/cm³的压坯，并于1310摄氏度下烧结制成透气钢样品2。

实施案例3

分别配比铬26Kg、铌5.5Kg、锰1.36Kg、硅1.6Kg、钼1.02Kg、钒1Kg、碳1. 4Kg、铁162.12Kg，总计200Kg于1600℃下熔炼并水雾化成粉，并筛分出-80+120目的粉末，其中铬百分含量为13%、铌百分含量为2.75%、锰百分含量为0.68%、硅百分含量为0.8%、钼百分含量为0.51%、钒百分含量为0.5%、碳百分含量为0.4%、铁百分含量为82.06%。

将[0031]制得的粉末混入1%的硬脂酸锌后于压机上装模加压制成密度为5.2g/cm³的压坯，并于1280摄氏度下烧结制成透气钢样品3。

各实施案例制备透气钢的性能指标，表明其具有较好的透气性能、耐腐蚀性能及力学性能。

实施案例	相对透气系数（m<sup>3</sup>/h·kpa·m<sup>2</sup>）	腐蚀速率（mm/a）	屈服强（MPa）
				实施案例1	3.0611	0.024	108.47
实施案例2	1.745	0.013	308.34
				实施案例3	2.5465	0.016	294.56

Claims

1.一种适用于制备透气钢的不锈钢材料，该材料的元素组成为铁、铬、铌、锰、硅、钼、钒、碳，其特征在于，添加了比铬更为亲碳的铌、钒元素；所需元素铬按百分含量计为13%—15%；所需元素铌按百分含量计为2.5%—3.5%；所需元素锰按百分含量计为0.5%—0.7%；所需元素硅按百分含量计为0.8%—1.1%；所需元素钼按百分含量计为0.4%—0.7%；所需元素钒按百分含量计为0.45%—0.7%；所需元素碳按百分含量计为0.4%—0.8%；所需元素铁按百分含量计为余量。