本發(fā)明涉及傳感器材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種溫度傳感器用合金鋼及其制備方法。
背景技術(shù)：
合金鋼目前已被廣泛應(yīng)用于傳感器、鋼管等領(lǐng)域；在溫度傳感器的使用中，其經(jīng)常被用來制作傳感器的保護(hù)管，但是在某些高溫場(chǎng)合，例如測(cè)量一次風(fēng)煤粉混合溫度、磨煤機(jī)的冷渣器和煙氣進(jìn)出口溫度等測(cè)點(diǎn)的溫度傳感器，由于同時(shí)受到硫化物的強(qiáng)力腐蝕，內(nèi)部沖刷極其厲害，在運(yùn)行過程中現(xiàn)有的合金鋼保護(hù)管極易損壞，導(dǎo)致溫度傳感器的使用壽命短，一旦發(fā)生溫度失控，將造成無法估計(jì)的環(huán)境污染及經(jīng)濟(jì)損失。因此，開發(fā)一種同時(shí)具有耐高溫性并具有優(yōu)異的耐腐蝕性的合金鋼是目前亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種溫度傳感器用合金鋼及其制備方法，所述制備方法過程簡(jiǎn)單，工藝合理，得到的合金鋼強(qiáng)度高，耐高溫性和耐腐蝕性能優(yōu)異，用于溫度傳感器中，能延長(zhǎng)溫度傳感器的使用壽命。
本發(fā)明提出的一種溫度傳感器用合金鋼，其化學(xué)成分按重量百分比包括：W+Mo：4.5-5.5％、Mn：0.8-1.5％、V：2.3-3.5％、Ti：0.01-0.1％、C：2-3.5％、Cr：3-6％、B：2-4％、Al：1-2.8％、Nb：0.02-0.15％、La+Ta：0.05-0.13％、余量為鐵。
優(yōu)選地，其化學(xué)成分中，Nb、V、Ti的重量百分比滿足以下關(guān)系式：V≤10×Nb+10×Ti+0.7。
優(yōu)選地，其化學(xué)成分中，Cr、B、C的重量百分比滿足以下關(guān)系式：Cr≥2.3×B，且C＝B。
優(yōu)選地，其化學(xué)成分中，W和Mo的重量百分比滿足以下關(guān)系式：7×W≥3×Mo。
優(yōu)選地，其化學(xué)成分中，La和Ta的重量百分比滿足以下關(guān)系式：2×La＝Ta+0.03。
優(yōu)選地，其化學(xué)成分按重量百分比包括：W：1.5％、Mo：3.5％、Mn：1.1％、V：2.4％、Ti：0.07％、C：2.6％、Cr：6％、B：2.6％、Al：1.8％、Nb：0.12％、La：0.04％、Ta：0.05％、余量為鐵。
本發(fā)明還提出的一種所述溫度傳感器用合金鋼的制備方法，包括以下步驟：將各原料加入電爐中熔化得到鋼水，澆注后得到鋼坯，將鋼坯在1100-1150℃下保溫2-3.5h，然后在60-85℃的溫度下冷卻35-55min，然后在溫度為930-950℃下保溫30-50min，在630-670℃回火之后加熱至550-580℃，保溫3-5h后出爐冷卻至室溫得到所述溫度傳感器用合金鋼。
本發(fā)明所述溫度傳感器用合金鋼，其化學(xué)成分中，加入了Nb，其具有阻礙動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的作用，同時(shí)復(fù)合添加了Ti和V，并合理調(diào)控了Nb、V和Ti的含量，使三者的含量滿足關(guān)系式：V≤10×Nb+10×Ti+0.7，從而使三者之間綜合作用最佳，進(jìn)一步阻礙了鋼的結(jié)晶過程，同時(shí)使得析出相中V具有更高的熱穩(wěn)定性，顯著提高了合金鋼的耐高溫性；加入了B，進(jìn)入基體后提高了基體的淬透性和淬硬性，并配合加入了Cr和C，同時(shí)合理控制了Cr、B、C的含量，使Cr、B、C的含量滿足Cr≥2.3×B，且C＝B，從而B與體系中的Cr、Fe和C反應(yīng)，生成了Fe2(B，C)和(Cr，F(xiàn)e)7(B，C)3相，改善了體系中硼碳化物的形態(tài)和分布，顯著提高了材料的硬度和耐磨性；同時(shí)加入了Al、Nb、La、Ta，并控制了其在體系中的含量，通過各元素的合金化，達(dá)到了凈化和細(xì)化組織的目的，顯著改善了材料的高溫強(qiáng)度、耐磨性和耐高溫腐蝕性能；所述制備方法中，其過程簡(jiǎn)單，在冷卻后依次經(jīng)過了正火和回火處理，消除了組織中的鐵素體和珠光體，得到了高硬度的基體，顯著提高了合金鋼的抗高溫耐磨性能。
對(duì)本發(fā)明所述溫度傳感器用合金鋼進(jìn)行性能檢測(cè)，其硬度為63-68HRC，抗拉強(qiáng)度為820-875MPa，沖擊韌性為17-19J/cm2，在500℃下的抗高溫磨蝕性能性能優(yōu)于高鉻鑄鐵，比高鉻鑄鐵(Cr20Mo2Cu1)提高39％以上。
具體實(shí)施方式
下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
本發(fā)明提出的一種溫度傳感器用合金鋼，其化學(xué)成分按重量百分比包括：W+Mo：4.5％、Mn：1.5％、V：2.3％、Ti：0.1％、C：2％、Cr：6％、B：2％、Al：2.8％、Nb：0.02％、La+Ta：0.13％、余量為鐵。
本發(fā)明還提出的一種所述溫度傳感器用合金鋼，包括以下步驟：將各原料加入電爐中熔化得到鋼水，澆注后得到鋼坯，將鋼坯在1150℃下保溫2h，然后在85℃的溫度下冷卻35min，然后在溫度為950℃下保溫30min，在670℃回火之后加熱至550℃，保溫5h后出爐冷卻至室溫得到所述溫度傳感器用合金鋼。
實(shí)施例2
本發(fā)明提出的一種溫度傳感器用合金鋼，其化學(xué)成分按重量百分比包括：W+Mo：5.5％、Mn：0.8％、V：3.5％、Ti：0.01％、C：3.5％、Cr：3％、B：4％、Al：1％、Nb：0.15％、La+Ta：0.05％、余量為鐵。
本發(fā)明還提出的一種所述溫度傳感器用合金鋼，包括以下步驟：將各原料加入電爐中熔化得到鋼水，澆注后得到鋼坯，將鋼坯在1100℃下保溫3.5h，然后在60℃的溫度下冷卻55min，然后在溫度為930℃下保溫50min，在630℃回火之后加熱至580℃，保溫3h后出爐冷卻至室溫得到所述溫度傳感器用合金鋼。
實(shí)施例3
本發(fā)明提出的一種溫度傳感器用合金鋼，其化學(xué)成分按重量百分比包括：W：1.45％、Mo：3.36％、Mn：0.9％、V：2.38％、Ti：0.05％、C：2.4％、Cr：5.6％、B：2.4％、Al：1.3％、Nb：0.13％、La：0.05％、Ta：0.07％、余量為鐵。
本發(fā)明還提出的一種所述溫度傳感器用合金鋼，包括以下步驟：將各原料加入電爐中熔化得到鋼水，澆注后得到鋼坯，將鋼坯在1140℃下保溫2.3h，然后在80℃的溫度下冷卻38min，然后在溫度為946℃下保溫36min，在665℃回火之后加熱至558℃，保溫4.7h后出爐冷卻至室溫得到所述溫度傳感器用合金鋼。
實(shí)施例4
本發(fā)明提出的一種溫度傳感器用合金鋼，其化學(xué)成分按重量百分比包括：W:1.58％、Mo：3.64％、Mn：1.4％、V：2.3％、Ti：0.08％、C：2.45％、Cr：5.635％、B：2.45％、Al：2.3％、Nb：0.09％、La：0.03％、Ta：0.03％、余量為鐵。
本發(fā)明還提出的一種所述溫度傳感器用合金鋼，包括以下步驟：將各原料加入電爐中熔化得到鋼水，澆注后得到鋼坯，將鋼坯在1120℃下保溫3.4h，然后在65℃的溫度下冷卻50min，然后在溫度為938℃下保溫43min，在640℃回火之后加熱至575℃，保溫3.6h后出爐冷卻至室溫得到所述溫度傳感器用合金鋼。
實(shí)施例5
本發(fā)明提出的一種溫度傳感器用合金鋼，其化學(xué)成分按重量百分比包括：W：1.5％、Mo：3.5％、Mn：1.1％、V：2.4％、Ti：0.07％、C：2.6％、Cr：6％、B：2.6％、Al：1.8％、Nb：0.12％、La：0.04％、Ta：0.05％、余量為鐵。
本發(fā)明還提出的一種所述溫度傳感器用合金鋼，包括以下步驟：將各原料加入電爐中熔化得到鋼水，澆注后得到鋼坯，將鋼坯在1130℃下保溫2.8h，然后在70℃的溫度下冷卻42min，然后在溫度為940℃下保溫38min，在650℃回火之后加熱至570℃，保溫4h后出爐冷卻至室溫得到所述溫度傳感器用合金鋼。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。