本發(fā)明涉及合金鋼材料領域，尤其涉及一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼及其制備方法。

背景技術：

溫度傳感器在使用過程中，其中熱敏電阻起著重要的作用，而熱敏電阻是一種具有溫度敏感性的半導體電阻，一旦超過一定的溫度時，它的電阻值隨著溫度的升高幾乎是呈階躍式的增高，能夠電流浪涌過大，溫度過高時對電路起保護作用。

在工作電流下，產(chǎn)生的熱量和散發(fā)的熱量達到平衡電流可以正常通過，當過大電流通過時，元件產(chǎn)生大量的熱量不能及時的散發(fā)出去，導致電阻迅速上升，限制了大電流通過，從而起到過流保護作用，但隨著社會進步，新興的電氣設備需要更靈敏溫度控制和調節(jié)。

而溫度傳感器中熱敏電阻的使用材料大多為合金鋼，現(xiàn)有技術中的合金鋼的抗氧化抗磨損性能無法滿足實際使用過程中的需求，因此亟需設計一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼來解決現(xiàn)有技術中的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發(fā)明提出一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼。本發(fā)明通過對組分進行合理選擇，制備得到的溫度傳感器用合金鋼具有優(yōu)異的抗氧化抗磨損性能。

本發(fā)明提出的一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼，其各組分的重量百分數(shù)如下：C：0.1-0.2％，Si≤0.55％，Mn：1.0-1.6％，Cr：18.2-24.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，V：0.02-0.15％，Nb：0.015-0.06％，Al：0.01-0.03％，Ti：0.01-0.03％，Mo：0.2-0.4％，Bi：0.1-0.3％，Y：0.2-0.6％，Ni：14-15％，稀土：0.02-0.08％，其余為Fe和不可避免的雜質。

優(yōu)選地，C含量與1/6Mn含量之和C+1/6Mn以重量比計，滿足0.27＜C+1/6Mn＜0.47。

優(yōu)選地，Cr、Ni及Mo的合計含量(Cr+Ni+Mo)與C的含量之比(Cr+Ni+Mo)/C以重量比計，滿足162＜(Cr+Ni+Mo)/C＜396。

優(yōu)選地，Cr、Mo和V的合計含量(Cr+Mo+V)與C含量之比(Cr+Mo+V)/C以重量比計，滿足82.1＜(Cr+Mo+V)/C＜247.5。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分數(shù)如下：C：0.12-0.18％，Si≤0.45％，Mn：1.1-1.5％，Cr：18.4-24.0％，P≤0.03％，S≤0.03％，V：0.05-0.12％，Nb：0.020-0.055％，Al：0.015-0.025％，Ti：0.015-0.025％，Mo：0.25-0.35％，Bi：0.15-0.25％，Y：0.3-0.5％，Ni：14.2-14.8％，稀土：0.03-0.07％，其余為Fe和不可避免的雜質。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分數(shù)如下：C：0.15％，Si:0.55％，Mn：1.3％，Cr：21.2％，P:0.03％，S:0.03％，V：0.085％，Nb：0.0375％，Al：0.02％，Ti：0.02％，Mo：0.3％，Bi：0.2％，Y：0.4％，Ni：14.5％，稀土：0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質。

本發(fā)明的一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、磷粉、硫粉、釩錠、鈮錠、鋁塊、鈦粉、鉬錠、鉍錠、釔錠和鎳粉進行熔煉，得到合金液，然后加入稀土進行變質處理；

S2、向S1中經(jīng)過變質處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.1-0.2％，Si≤0.55％，Mn：1.0-1.6％，Cr：18.2-24.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，V：0.02-0.15％，Nb：0.015-0.06％，Al：0.01-0.03％，Ti：0.01-0.03％，Mo：0.2-0.4％，Bi：0.1-0.3％，Y：0.2-0.6％，Ni：14-15％，稀土：0.02-0.08％，其余為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至650-710℃，保溫2-4h，接著冷卻至350-450℃，保溫1.5-3.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至480-660℃進行時效處理，時效處理的時間為1.5-3.5h，然后空冷至室溫得到抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼。

優(yōu)選地，S1中，熔煉的溫度為1350-1450℃。

優(yōu)選地，S1中，變質處理的溫度為1150-1250℃。

本發(fā)明的抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼合理控制各原料的配比，其中Cr是非常重要的鐵素體形成元素，可以提高材料的耐腐蝕、高溫抗氧化性能，Cr元素提高了合金的強度和塑性，尤其在與Ni結合的效果尤為顯著，但是對于Cr的含量有嚴格要求。Ni是能穩(wěn)定奧氏體的元素，也能提高不銹鋼的耐蝕性，另外還有提高不銹鋼塑韌性、延展性。Mo跟Cr一樣也是鐵素體的促進形成元素，它能十分明顯地提高局部耐腐蝕性Si是強鐵素體形成元素，使得該合金具有很好的耐熱性和抗氧化性。Mn是能夠擴大奧氏體區(qū)域的元素，同時Mn還能提高強度，但是Mn會促進σ相析出，會造成不銹鋼的脆性增大。通過控制Cr、Ni及Mo的合計含量(Cr+Ni+Mo)與C的含量的配比，以及Cr、Mo和V的合計含量(Cr+Mo+V)與C含量的配比，賦予有效控制Mo的含量，降低σ相析出，提高合金鋼的韌性和強度，添加Nb的作用主要是可得極細彌散相，對合金的耐熱性能改善有利，可降低合金的空冷硬化性，避免回火脆性，提高蠕變強度，降低蠕變速率。Y和Bi的添加有效提高了本發(fā)明合金鋼的抗氧化抗磨損性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

實施例1

本發(fā)明提出的一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼，其各組分的重量百分數(shù)如下：C：0.15％，Si:0.55％，Mn：1.3％，Cr：21.2％，P:0.03％，S:0.03％，V：0.085％，Nb：0.0375％，Al：0.02％，Ti：0.02％，Mo：0.3％，Bi：0.2％，Y：0.4％，Ni：14.5％，稀土：0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質。

實施例2

本發(fā)明的一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、磷粉、硫粉、釩錠、鈮錠、鋁塊、鈦粉、鉬錠、鉍錠、釔錠和鎳粉進行熔煉，熔煉的溫度為1350℃，得到合金液，然后加入稀土進行變質處理，變質處理的溫度為1250℃；

S2、向S1中經(jīng)過變質處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.1％，Si：0.55％，Mn：1.6％，Cr：18.2％，P：0.04％，S：0.04％，V：0.15％，Nb：0.015％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Mo：0.4％，Bi：0.1％，Y：0.6％，Ni：14％，稀土：0.08％，其余為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至650℃，保溫4h，接著冷卻至350℃，保溫3.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至480℃進行時效處理，時效處理的時間為3.5h，然后空冷至室溫得到抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼。

實施例3

本發(fā)明的一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、磷粉、硫粉、釩錠、鈮錠、鋁塊、鈦粉、鉬錠、鉍錠、釔錠和鎳粉進行熔煉，熔煉的溫度為1450℃，得到合金液，然后加入稀土進行變質處理，變質處理的溫度為1150℃；

S2、向S1中經(jīng)過變質處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.2％，Si：0.45％，Mn：1.6％，Cr：18.2％，P：0.03％，S:0.03％，V：0.15％，Nb：0.015％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Mo：0.4％，Bi：0.1％，Y：0.6％，Ni：14％，稀土：0.08％，其余為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至710℃，保溫2h，接著冷卻至450℃，保溫1.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至660℃進行時效處理，時效處理的時間為1.5h，然后空冷至室溫得到抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼。

實施例4

本發(fā)明的一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、磷粉、硫粉、釩錠、鈮錠、鋁塊、鈦粉、鉬錠、鉍錠、釔錠和鎳粉進行熔煉，熔煉的溫度為1350℃，得到合金液，然后加入稀土進行變質處理，變質處理的溫度為1250℃；

S2、向S1中經(jīng)過變質處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.12％，Si：0.35％，Mn：1.5％，Cr：18.4％，P：0.015％，S：0.025％，V：0.12％，Nb：0.020％，Al：0.025％，Ti：0.015％，Mo：0.35％，Bi：0.15％，Y：0.5％，Ni：14.2％，稀土：0.07％，其余為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至650℃，保溫4h，接著冷卻至350℃，保溫3.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至480℃進行時效處理，時效處理的時間為3.5h，然后空冷至室溫得到抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼。

實施例5

本發(fā)明的一種抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、磷粉、硫粉、釩錠、鈮錠、鋁塊、鈦粉、鉬錠、鉍錠、釔錠和鎳粉進行熔煉，熔煉的溫度為1450℃，得到合金液，然后加入稀土進行變質處理，變質處理的溫度為1150℃；

S2、向S1中經(jīng)過變質處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.18％，Si：0.35％，Mn：1.1％，Cr：24.0％，P：0.025％，S:0.015％，V：0.05％，Nb：0.055％，Al：0.015％，Ti：0.025％，Mo：0.25％，Bi：0.25％，Y：0.3％，Ni：14.8％，稀土：0.03％，其余為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至710℃，保溫2h，接著冷卻至450℃，保溫1.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至660℃進行時效處理，時效處理的時間為1.5h，然后空冷至室溫得到抗氧化抗磨損溫度傳感器用合金鋼。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。