一種耐腐蝕彈性合金材料及其制備方法
【專利摘要】一種耐腐蝕彈性合金材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：C0.1-0.34、硅0.5-0.8、錳1.5-1.8、Mo4.0-4.5、Cr0.04-0.07、Co0.5-0.8、Ni4.0-4.5、釩1.0-1.2、鋁0.06-0.08、鈮0.2-0.4、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。本發(fā)明通過使用稀土元素和其他原料組合，合理設置配比和生產(chǎn)工藝，合理設置投放次序，形成的合金材料具有高的抗拉強度、高硬度、耐磨性好、彈性極限高、耐腐蝕等特點，適用于彈簧等部件；并使用部分廢鐵作為原料，使合金的質量穩(wěn)定均一；通過加入精煉劑，氣孔度降低1-2度。
【專利說明】一種耐腐蝕彈性合金材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料制備領域，尤其涉及一種耐腐蝕彈性合金材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]合金鋼的發(fā)展已經(jīng)有100多年的歷史了，到目前為止，多種多樣的合金鋼在工業(yè)上被應用，主要有以下類型:調(diào)質鋼、彈簧鋼、工具鋼、高速鋼、模具鋼、高中低碳合金鋼等，目前為止，雖然合金鋼技術得到很大發(fā)展，但是，仍有很多問題存在，如耐磨度、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性、成本等不能兼顧，在很多場合還不能滿足生產(chǎn)的要求，還需要進一步改進，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術發(fā)展提供保障，為社會發(fā)展提供動力，任務還很艱巨。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕彈性合金材料及其制備方法，該合金材料具有高的抗拉強度、彈性好、耐腐蝕的特點。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
一種耐腐蝕彈性合金材料，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C0.1-0.34、硅 0.5-0.8、錳 1.5-1.8、Μο4.0-4.5、Cr0.04-0.07、Co0.5-0.8、Ni4.0-4.5、隹凡1.0-1.2、鋁 0.06-0.08、鈮 0.2-0.4、P ≤ 0.030、S ≤ 0.030、余量為鐵。
[0005]所述的耐腐蝕彈性合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:
(I)、將生鐵與廢鐵按3:2比例投入爐中熔化作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2 )、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為:(I)硅、Cr ; (2 ) N1、鈮；(3 )錳、Mo ; (4)其它剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為12-14分鐘，投料后攪拌均勻。
[0006]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以180_200°C /小時速率升溫至920_935°C，保溫
3-4小時；再以130-150°C/小時速率降溫至620-630°C，保溫30-60分鐘；再以100_120°C /小時速率降溫至320-340°C，保溫2-3小時；再以150_170°C /小時速率升溫至520_540°C，保溫2-3小時，取出空冷即得。
[0007]所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:工具鋼粉3-4、粘土 10-12、石灰石3_4、海泡石2-3、氟硅酸鈉2-3、硝酸鈉1-2、蛭石5-6、碳化硅9_11、鈦白粉2_3、瑩石6_8、氫氧化鋁8-10、玉石粉3-4、蒙脫石1-2 ;制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)并攪拌均勻去渣，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2-3%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550、1-2%的納米碳粉，混合均勻后，在8_15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
[0008]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明通過使用稀土元素和其他原料組合，合理設置配比和生產(chǎn)工藝，合理設置投放次序，形成的合金材料具有高的抗拉強度、高硬度、耐磨性好、彈性極限高、耐腐蝕等特點，適用于彈簧等部件；并使用部分廢鐵作為原料，使合金的質量穩(wěn)定均一。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，得到有效的控制，不會在鑄件表面產(chǎn)生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低，氧化夾雜物在2級左右。
【具體實施方式】
[0009]一種耐腐蝕彈性合金材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C0.1-0.34、硅 0.5-0.8、錳 1.5-1.8、Μο4.0-4.5、Cr0.04-0.07、Co0.5-0.8、Ni4.0-4.5、隹凡
1.0-1.2、鋁 0.06-0.08、鈮 0.2-0.4、P ≤0.030、S ≤ 0.030、余量為鐵。
[0010]所述的耐腐蝕彈性合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:
(I)、將生鐵與廢鐵按3:2比例投入爐中熔化作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2 )、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為:(I)硅、Cr ; (2 ) N1、鈮；(3 )錳、Mo ； (4)其它剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為13分鐘，投料后攪拌均勻。
[0011]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以190°C /小時速率升溫至930°C，保溫3.5小時；再以140°C /小時速率降溫至625°C，保溫50分鐘；再以110°C /小時速率降溫至330°C，保溫2.5小時；再以160°C /小時速率升溫至530°C，保溫2.5小時，取出空冷即得。
[0012]所述的精煉劑由下列重量份(公斤)的原料制成:工具鋼粉4、粘土 10、石灰石3、海泡石2、氟硅酸鈉2、硝酸鈉2、蛭石5、碳化硅9、鈦白粉2、瑩石8、氫氧化鋁8、玉石粉3、蒙脫石2 ;制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)并攪拌均勻去渣，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-2 00目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550、1%的納米碳粉，混合均勻后，在12-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
[0013]本發(fā)明耐腐蝕彈性合金材料的機械性能為:拉伸強度1380MPa，屈服強度973MPa，延伸率16%，斷面收縮率35%，沖擊吸收功56J，沖擊韌性66J/cm2，硬度273HB。
【權利要求】
1.一種耐腐蝕彈性合金材料，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C0.1-0.34、硅 0.5-0.8、猛 1.5-1.8、Μο4.0-4.5、Cr0.04-0.07、Co0.5-0.8、Ni4.0-4.5、釩 1.0-1.2、鋁 0.06-0.08、鈮 0.2-0.4、P ≤ 0.030、S ≤0.030、余量為鐵。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐腐蝕彈性合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于: (I)、將生鐵與廢鐵按3:2比例投入爐中熔化作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉、澆鑄、鑄后熱處理等； (2 )、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為:(I)硅、Cr ; (2 ) N1、鈮；(3 )錳、Mo ; (4)其它剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為12-14分鐘，投料后攪拌均勻。
3.根據(jù)權利要求2所述的耐腐蝕彈性合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的鑄后熱處理是:先由室溫以180-200°C /小時速率升溫至920-935°C，保溫3-4小時；再以130-150°C /小時速率降溫至620-630°C，保溫30-60分鐘；再以100_120°C /小時速率降溫至320-340°C，保溫2-3小時；再以150_170°C /小時速率升溫至520_540°C，保溫2_3小時，取出空冷即得。
4.根據(jù)權利要求2所述的耐腐蝕彈性合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:工具鋼粉3-4、粘土 10-12、石灰石3-4、海泡石2-3、氟硅酸鈉2-3、硝酸鈉1-2、蛭石5-6、碳化硅9-11、鈦白粉2_3、瑩石6_8、氫氧化鋁8_10、玉石粉3_4、蒙脫石1-2 ;制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)并攪拌均勻去渣，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2-3%的硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ-550、1-2%的納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900_950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
【文檔編號】C22C38/58GK103834875SQ201410091630
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權日:2014年3月13日
【發(fā)明者】曹靜, 呂存軍, 程付理, 谷偉, 王志卿 申請人:安徽菲茵特電梯有限公司