本發(fā)明涉及一種合金材料及其制備方法，具體為一種不銹鋼母合金材料及其制備方法，屬于合金材料應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼；而將耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)(酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異而使他們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性，不銹鋼合金對(duì)于發(fā)展航空、航天工業(yè)起著重要作用。而現(xiàn)有的合金材料抗拉強(qiáng)度小于1200Mpa、屈服強(qiáng)度小于1100Mpa；伸長(zhǎng)率小于10.0％、斷面收縮率小于40.0％，并且制造成本高，制造復(fù)雜。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種不銹鋼母合金材料及其制備方法，滿足在復(fù)雜工作環(huán)境下的使用要求。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，一種不銹鋼母合金材料及其制備方法，以重量百分比％計(jì)，包括C≤0.04％、Cr：10.50％～12.00％、Ni：7.50％～9.00％、Mo：2.00％～3.50％、Co：4.00％～6.00％、Mn：0.10％～0.70％、余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；其制備方法，步驟如下：步驟A、取所需元素于真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度1550～1570℃；在熔煉過(guò)程中調(diào)節(jié)各元素的含量，使其重量比符合設(shè)計(jì)要求，控制雜質(zhì)元素的含量盡量低，溶液澆注成自耗電極；步驟B、將步驟A澆注成的自耗電極于電渣爐中重熔精煉，重熔成電渣錠；步驟C、將步驟B的電渣錠加熱鍛造制成鋼棒，步驟及工藝參數(shù)如下：將鋼棒加熱至1200～1220℃，保溫30小時(shí)后爐冷至1150～1170℃保溫2～3小時(shí)，開(kāi)始鍛造；步驟D、將步驟C的鋼棒鍛后空冷至室溫；步驟E、將步驟D的鋼棒表面處理，對(duì)成品鋼棒表面進(jìn)行車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，制得成品鋼棒；步驟F、將步驟E的成品鋼棒上取樣檢驗(yàn)力學(xué)性能，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)。優(yōu)選的，所述步驟F的力學(xué)性能試驗(yàn)如下：1)均質(zhì)化處理，首先將成品鋼棒放置在溫度為1150±10℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷；2)晶粒細(xì)化處理，將步驟1)中的成品鋼棒放置在溫度為950℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；3)固溶處理，將步驟2)中的成品鋼棒放置在溫度為800℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；4)冷處理，將步驟3)中的成品鋼棒放置在溫度為-73℃中，保溫2h后在空氣中回復(fù)至室溫；5)時(shí)效處理，將步驟4)中的成品鋼棒放置在溫度為480℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷。優(yōu)選的，所述雜質(zhì)為：以重量百分比％計(jì)，Si≤0.55％、P≤0.010％、S≤0.005％、V≤0.30％、Nb≤0.30％。優(yōu)選的，所述步驟B中的熔成電渣錠的步驟及工藝參數(shù)如下：1)、渣系：各含量的比CaF2:Al2O3:CaO:MgO＝60:25:10:5(％)，使渣量為36Kg；2)、將1)中的渣系進(jìn)行電解，其電壓為56V±2V；電流為7500±300A。本發(fā)明的有益效果是：該種不銹鋼母合金材料及其制備方法制備的合金材料，其力學(xué)性能為：在室溫(20℃)拉伸試驗(yàn)下，材料的抗拉強(qiáng)度Rm≥1200Mpa；屈服強(qiáng)度Rm≥1100Mpa；伸長(zhǎng)率A≥10.0％；斷面收縮率Z≥40.0％，沖擊試驗(yàn)Aku≥40J，該方法制造的合金材料其雜質(zhì)元素的含量低，從而提高該種合金制造的產(chǎn)品的壽命，有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適合推廣使用。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一：一種不銹鋼母合金材料及其制備方法，以重量百分比％計(jì)，包括C≤0.04％、Cr：10.50％～12.00％、Ni：7.50％～9.00％、Mo：2.00％～3.50％、Co：4.00％～6.00％、Mn：0.10％～0.70％、余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；其制備方法，步驟如下：步驟A、取所需元素于真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度1550～1570℃；在熔煉過(guò)程中調(diào)節(jié)各元素的含量，使其重量比符合設(shè)計(jì)要求，控制雜質(zhì)元素的含量盡量低，溶液澆注成自耗電極；步驟B、將步驟A澆注成的自耗電極于電渣爐中重熔精煉，重熔成電渣錠；步驟C、將步驟B的電渣錠加熱鍛造制成鋼棒，步驟及工藝參數(shù)如下：將鋼棒加熱至1200～1220℃，保溫30小時(shí)后爐冷至1150～1170℃保溫2小時(shí)，開(kāi)始鍛造；步驟D、將步驟C的鋼棒鍛后空冷至室溫；步驟E、將步驟D的鋼棒表面處理，對(duì)成品鋼棒表面進(jìn)行車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，制得成品鋼棒；步驟F、將步驟E的成品鋼棒上取樣檢驗(yàn)力學(xué)性能，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)。所述步驟F的力學(xué)性能試驗(yàn)如下：1)均質(zhì)化處理，首先將成品鋼棒放置在溫度為1150℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷；2)晶粒細(xì)化處理，將步驟1)中的成品鋼棒放置在溫度為950℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；3)固溶處理，將步驟2)中的成品鋼棒放置在溫度為800℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；4)冷處理，將步驟3)中的成品鋼棒放置在溫度為-73℃中，保溫2h后在空氣中回復(fù)至室溫；5)時(shí)效處理，將步驟4)中的成品鋼棒放置在溫度為480℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷。所述雜質(zhì)為：以重量百分比％計(jì)，Si≤0.55％、P≤0.010％、S≤0.005％、V≤0.30％、Nb≤0.30％。所述步驟B中的熔成電渣錠的步驟及工藝參數(shù)如下：1)、渣系：各含量的比CaF2:Al2O3:CaO:MgO＝60:25:10:5(％)，使渣量為36Kg；2)、將1)中的渣系進(jìn)行電解，其電壓為56V±2V；電流為7500±300A。實(shí)施例二：一種不銹鋼母合金材料及其制備方法，以重量百分比％計(jì)，包括C≤0.04％、Cr：10.50％～12.00％、Ni：7.50％～9.00％、Mo：2.00％～3.50％、Co：4.00％～6.00％、Mn：0.10％～0.70％、余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；其制備方法，步驟如下：步驟A、取所需元素于真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度1550～1570℃；在熔煉過(guò)程中調(diào)節(jié)各元素的含量，使其重量比符合設(shè)計(jì)要求，控制雜質(zhì)元素的含量盡量低，溶液澆注成自耗電極；步驟B、將步驟A澆注成的自耗電極于電渣爐中重熔精煉，重熔成電渣錠；步驟C、將步驟B的電渣錠加熱鍛造制成鋼棒，步驟及工藝參數(shù)如下：將鋼棒加熱至1200～1220℃，保溫30小時(shí)后爐冷至1150～1170℃保溫3小時(shí)，開(kāi)始鍛造；步驟D、將步驟C的鋼棒鍛后空冷至室溫；步驟E、將步驟D的鋼棒表面處理，對(duì)成品鋼棒表面進(jìn)行車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，制得成品鋼棒；步驟F、將步驟E的成品鋼棒上取樣檢驗(yàn)力學(xué)性能，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)。所述步驟F的力學(xué)性能試驗(yàn)如下：1)均質(zhì)化處理，首先將成品鋼棒放置在溫度為1140℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷；2)晶粒細(xì)化處理，將步驟1)中的成品鋼棒放置在溫度為950℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；3)固溶處理，將步驟2)中的成品鋼棒放置在溫度為800℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；4)冷處理，將步驟3)中的成品鋼棒放置在溫度為-73℃中，保溫2h后在空氣中回復(fù)至室溫；5)時(shí)效處理，將步驟4)中的成品鋼棒放置在溫度為480℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷。所述雜質(zhì)為：以重量百分比％計(jì)，Si≤0.55％、P≤0.010％、S≤0.005％、V≤0.30％、Nb≤0.30％。所述步驟B中的熔成電渣錠的步驟及工藝參數(shù)如下：1)、渣系：各含量的比CaF2:Al2O3:CaO:MgO＝60:25:10:5(％)，使渣量為36Kg；2)、將1)中的渣系進(jìn)行電解，其電壓為56V±2V；電流為7500±300A。實(shí)施例三：一種不銹鋼母合金材料及其制備方法，以重量百分比％計(jì)，包括C≤0.04％、Cr：10.50％～12.00％、Ni：7.50％～9.00％、Mo：2.00％～3.50％、Co：4.00％～6.00％、Mn：0.10％～0.70％、余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；其制備方法，步驟如下：步驟A、取所需元素于真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉溫度1550～1570℃；在熔煉過(guò)程中調(diào)節(jié)各元素的含量，使其重量比符合設(shè)計(jì)要求，控制雜質(zhì)元素的含量盡量低，溶液澆注成自耗電極；步驟B、將步驟A澆注成的自耗電極于電渣爐中重熔精煉，重熔成電渣錠；步驟C、將步驟B的電渣錠加熱鍛造制成鋼棒，步驟及工藝參數(shù)如下：將鋼棒加熱至1200～1220℃，保溫30小時(shí)后爐冷至1150～1170℃保溫2.5小時(shí)，開(kāi)始鍛造；步驟D、將步驟C的鋼棒鍛后空冷至室溫；步驟E、將步驟D的鋼棒表面處理，對(duì)成品鋼棒表面進(jìn)行車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，制得成品鋼棒；步驟F、將步驟E的成品鋼棒上取樣檢驗(yàn)力學(xué)性能，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)。所述步驟F的力學(xué)性能試驗(yàn)如下：1)均質(zhì)化處理，首先將成品鋼棒放置在溫度為1160℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷；2)晶粒細(xì)化處理，將步驟1)中的成品鋼棒放置在溫度為950℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；3)固溶處理，將步驟2)中的成品鋼棒放置在溫度為800℃中，保溫1h后進(jìn)行空冷；4)冷處理，將步驟3)中的成品鋼棒放置在溫度為-73℃中，保溫2h后在空氣中回復(fù)至室溫；5)時(shí)效處理，將步驟4)中的成品鋼棒放置在溫度為480℃中，保溫3h后進(jìn)行空冷。所述雜質(zhì)為：以重量百分比％計(jì)，Si≤0.55％、P≤0.010％、S≤0.005％、V≤0.30％、Nb≤0.30％。所述步驟B中的熔成電渣錠的步驟及工藝參數(shù)如下：1)、渣系：各含量的比CaF2:Al2O3:CaO:MgO＝60:25:10:5(％)，使渣量為36Kg；2)、將1)中的渣系進(jìn)行電解，其電壓為56V±2V；電流為7500±300A。根據(jù)實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三制備的材料及相應(yīng)工藝方法制備的不銹鋼母合金材料，經(jīng)室溫機(jī)械性能試驗(yàn)，結(jié)果表明其力學(xué)性能完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)結(jié)果如下：室溫拉伸：RmRp0.2AZAKUMpaMpa％％J121711212080234/236120611202181234/240123111382080224/232122511302181218/230經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)上述方法制造的合金材料均為成品。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3