CN110016625B - 高纯净耐腐蚀合金材料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 25‑30％、Mo 2‑6％、Ni 2‑5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.03％、S≤0.02％。本发明在进行一段时间的包顶吹氧脱碳之后再以镍铬合金的形式添加镍和剩余的铬，可以使镍均匀分散于体系中，从而帮助扩大奥氏体相区，提高合金的耐蚀性能；本发明在顶部吹氧脱碳结束后，进行顶部吹氮，一方面可以有效避免在碳含量达标后因氧过剩而导致铬被氧化，从而影响合金性能，另一方面，通入氮气可以使一小部分氮溶解在熔液中，通过氮的固溶强化作用可以显著提高奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，而且采用比吹氧更大的速率有利于进一步提升合金的耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高纯净耐腐蚀合金材料。
背景技术
金属材料在腐蚀性接枝中所具有的抵抗介质侵蚀的能力，称为金属的耐蚀性。金属腐蚀是工业上危害最大的自发过程，因此，耐腐蚀合金的开发与应用，具有重大的社会意义和经济价值。目前的耐腐蚀合金主要有耐腐蚀不锈钢和镍基合金，虽然耐腐蚀不锈钢和镍基合金都具已具有一定的耐蚀性，但随着整个社会对品质的追求越来越高，进一步提高耐腐蚀合金的耐蚀性能仍然是工业发展中一个持续的课题。
发明内容
为了获得具有更高耐蚀性的合金材料，本发明公开了一种高纯净耐腐蚀合金材料，通过添加Mo和Ni，并严格控制C、O、P、S含量获得了具有良好耐腐蚀性能的合金材料。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 25-30％、Mo 2-6％、Ni 2-5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.03％、S≤0.02％。
作为优选，上述高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 27-30％、Mo 2-4％、Ni 3-5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.02％、S≤0.02％。
作为优选，上述高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 28-29％、Mo 2-4％、Ni 3.5-5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.03％、S≤0.02％。
作为优选，上述高纯净耐腐蚀合金材料，由如下方法制备而成：
(1)按比例准备好原料，其中镍和部分铬以镍铬中间合金的形式准备；
(2)将除镍和部分铬以外的其他原料加入到真空感应炉内熔炼，熔炼过程中，从钢包底部吹入氩气进行脱气和搅拌，待原料全部熔融后，开始从钢包顶部吹入氧气脱碳；
(3)包顶吹氧5-10min后，加入镍铬中间合金，继续进行包顶吹氧和包底吹氩，待钢包内碳含量降低至0.03％以下时，停止包顶吹氧，改为从钢包顶部吹入氮气，钢包底部继续吹入氩气，保持10-20min；
(4)向钢包中加入硅铁、铝块进行脱氧，并加入石灰、萤石造渣，脱硫；
(5)将熔液浇铸成自耗电极，将自耗电极放入电渣炉中重熔成电渣锭；
(6)将电渣锭锻造成钢棒；
(7)在真空或惰性气体保护下对钢棒进行退火处理。
作为优选，上述步骤(1)中的镍铬中间合金中镍的质量百分含量为55-60％。
作为优选，上述步骤(2)和(3)中包顶吹氧速率为每吨熔液200-250L/min。
作为优选，上述步骤(2)和(3)中包底吹氩的速率为每吨熔液8-15L/min。
作为优选，上述步骤(3)中包顶吹氮的速率为每吨熔液220-270L/min，所述步骤(3)中包顶吹氮的速率大于步骤(2)和(3)中包顶吹氧的速率。
作为优选，上述步骤(6)中的开锻温度为1250℃，终锻温度大于1100℃。
作为优选，上述步骤(7)中退火处理温度为1000-1050℃，时间为4-6h。
本发明具有如下的有益效果：(1)本发明在进行一段时间的包顶吹氧脱碳之后再以镍铬合金的形式添加镍和剩余的铬，可以使镍均匀分散于体系中，从而帮助扩大奥氏体相区，提高合金的耐蚀性能；
(2)本发明以含有55-60wt％镍的镍铬中间合金作为镍源，实验证明，添加该镍含量的镍铬中间合金所获得合金的耐蚀性优于其他镍含量；
(3)本发明在顶部吹氧脱碳结束后，进行顶部吹氮，一方面可以有效避免在碳含量达标后因氧过剩而导致铬被氧化，从而影响合金性能，另一方面，通入氮气可以使一小部分氮溶解在熔液中，通过氮的固溶强化作用可以显著提高奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，而且采用比吹氧更大的速率有利于进一步提升合金的耐腐蚀性能。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
高纯净耐腐蚀合金材料，由如下方法制备而成：
(1)按比例准备好原料，其中镍和部分铬以镍铬中间合金的形式准备；
(2)将除镍和部分铬以外的其他原料加入到真空感应炉内熔炼，熔炼过程中，从钢包底部吹入氩气进行脱气和搅拌，待原料全部熔融后，开始从钢包顶部吹入氧气脱碳；
(3)包顶吹氧5-10min后，加入镍铬中间合金，继续进行包顶吹氧和包底吹氩，待钢包内碳含量降低至0.03％以下时，停止包顶吹氧，改为从钢包顶部吹入氮气，钢包底部继续吹入氩气，保持10-20min；
(4)向钢包中加入硅铁、铝块进行脱氧，并加入石灰、萤石造渣，脱硫；
(5)将熔液浇铸成自耗电极，将自耗电极放入电渣炉中重熔成电渣锭；
(6)将电渣锭锻造成钢棒；
(7)在真空或惰性气体保护下对钢棒进行退火处理。
其中，步骤(4)的处理时间为10-20min。
步骤(5)中电渣重熔的具体步骤为：
(A)先将电渣和铝粉加入电渣炉内，对电渣进行脱氧，电压设置为60-80V，电流为4000-5000A；
(B)调整电压至45-60V，电流8000-9000A，在氩气保护下，对自耗电极进行电渣重熔，电渣重熔过程中均匀加入铝粉，电渣重熔时间控制在40-60min。
实施例1-5和对比例1-9的各组分含量及条件参数见表1和表2。
表1
表2
对比例10与实施例5基本相同，不同之处在于，对比例10中所有原料均为一起加入真空感应炉内进行熔炼。
对比例11与实施例5基本相同，不同之处在于，对比例11中所所加入镍铬中间合金中镍的质量百分含量为50％。
对比例12与实施例5基本相同，不同之处在于，对比例12中所所加入镍铬中间合金中镍的质量百分含量为65％。
实施例1-5和对比例1-12所制备焊丝的力学性能见表3。
表3
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：Cr 25-30%、Mo 2-6%、Ni 2-5%，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03%、O≤0.02%、P≤0.03%、S≤0.02%；
所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：由如下方法制备而成：
（1）按比例准备好原料，其中镍和部分铬以镍铬中间合金的形式准备；
（2）将除镍和部分铬以外的其他原料加入到真空感应炉内熔炼，熔炼过程中，从钢包底部吹入氩气进行脱气和搅拌，待原料全部熔融后，开始从钢包顶部吹入氧气脱碳；
（3）包顶吹氧5-10min后，加入镍铬中间合金，继续进行包顶吹氧和包底吹氩，待钢包内碳含量降低至0.03%以下时，停止包顶吹氧，改为从钢包顶部吹入氮气，钢包底部继续吹入氩气，保持10-20min；
（4）向钢包中加入硅铁、铝块进行脱氧，并加入石灰、萤石造渣，脱硫；
（5）将熔液浇铸成自耗电极，将自耗电极放入电渣炉中重熔成电渣锭；
（6）将电渣锭锻造成钢棒；
（7）在真空或惰性气体保护下对钢棒进行退火处理。
2.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：Cr 27-30%、Mo 2-4%、Ni 3-5%，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03%、O≤0.02%、P≤0.02%、S≤0.02%。
3.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：Cr 28-29%、Mo 2-4%、Ni 3.5-5%，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03%、O≤0.02%、P≤0.03%、S≤0.02%。
4.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：所述步骤（1）中的镍铬中间合金中镍的质量百分含量为55-60%。
5.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：所述步骤（2）和（3）中包顶吹氧速率为每吨熔液200-250L/min。
6.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：所述步骤（2）和（3）中包底吹氩的速率为每吨熔液8-15 L/min。
7.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：所述步骤（3）中包顶吹氮的速率为每吨熔液220-270L/min，所述步骤（3）中包顶吹氮的速率大于步骤（2）和（3）中包顶吹氧的速率。
8.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：所述步骤（6）中的开锻温度为1250℃，终锻温度大于1100℃。
9.如权利要求1所述的高纯净耐腐蚀合金材料，其特征在于：所述步骤（7）中退火处理温度为1000-1050℃，时间为4-6h。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1816640A (zh) * | 2003-06-30 | 2006-08-09 | 住友金属工业株式会社 | 两相不锈钢 |
| CN102102166A (zh) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | 李锦峰 | 一种强耐腐蚀双相不锈钢及其生产工艺 |
| CN102943148A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-27 | 张家港浦项不锈钢有限公司 | 一种高纯净不锈钢的制备方法 |
| CN106521355A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-22 | 四川六合锻造股份有限公司 | 一种双相不锈钢及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102618795B (zh) * | 2012-03-27 | 2013-07-31 | 中信重工机械股份有限公司 | 含氮高合金耐热钢ZG3Cr24Ni7N的冶炼工艺 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1816640A (zh) * | 2003-06-30 | 2006-08-09 | 住友金属工业株式会社 | 两相不锈钢 |
| CN102102166A (zh) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | 李锦峰 | 一种强耐腐蚀双相不锈钢及其生产工艺 |
| CN102943148A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-27 | 张家港浦项不锈钢有限公司 | 一种高纯净不锈钢的制备方法 |
| CN106521355A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-22 | 四川六合锻造股份有限公司 | 一种双相不锈钢及其制备方法和应用 |
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