一種金屬材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種金屬材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的金屬材料中合金金屬材料運(yùn)用的更為廣泛，一般的金屬材料中基本上是由 C、Si、Fe等元素組成。這些金屬材料可以滿足一般工業(yè)需求，但是在一些對(duì)金屬材料的性 能要求較高的領(lǐng)域而言，常規(guī)的金屬材料還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足需求。我國(guó)的稀土資源位居世界 前沿，稀土元素由于其自身特有的性能，將其滲入到鋼鐵中能夠很好的提高鋼鐵的性能， 因此，目前稀土在冶金工業(yè)方面的研究開(kāi)始比較深入。但是，稀土元素一般價(jià)格比較昂貴， 其加入的量及與那些組分組合都還是一個(gè)需要進(jìn)一步研究的目標(biāo)。
[0003]CN104178703A公開(kāi)了一種新型金屬材料，其各個(gè)組成部分所占百分比為：C: 0. 2-2. 4 %,Si:0. 3-1. 3%,Mn:0. 9-2. 0%,Ni：1. 0-10%,Cr:15-25%,Cu：0. 8-2. 3%, A1:0. 1-1.0%，Ti:0. 1-0.8%，Sn:0.8% -1.5% ;稀土元素中的Ce、La中的至少一種： 0. 6-1. 7%，其余為Fe。但是該金屬材料的性能還不能滿足實(shí)際的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬材料及其制備方法， 所述金屬材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動(dòng)性，并且質(zhì)地緊 密，品質(zhì)尚。
[0005] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -方面，本發(fā)明提供了一種金屬材料，所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分：
[0007] € 0.2-2.4 份， M：n 1.1-2.5 份， Cr 12-22份， Cu 0.8-2.3 份， Ti 0.9-1.5 份， Ce 和/或La 0:.1-0.5 份， Fe. 100 份 r
[0008] 本發(fā)明提供的金屬材料中含有C0. 2-2. 4份，如0. 3份、0. 4份、0. 5份、0. 8份、1. 0 份、L2 份、1.4 份、1.6 份、2.0 份或 2. 2 份等；Μη1. 1-2. 5 份，如 1.3 份、1.5 份、1.8 份、2.0 份、2. 3份或2. 4份等；Cr12-22份，如14份、16份、18份、20份或21份等；Cu0.8-2. 3份， 如1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2. 0份或2. 2份等；Ti 0.9-1. 5份，如1.0份、1. 1份、1. 3份或1. 4份等；Ce和/或La0. 1-0. 5份，如0. 2份、0. 3份、0. 4份或0. 5份等；Fe 100 份。
[0009] 本發(fā)明中的Μη可以提材料的韌性、強(qiáng)度、硬度和耐磨性、淬透性，改善金屬材料的 熱加工性能；
[0010] Cr可以提高金屬材料的強(qiáng)度、硬度和耐磨性；
[0011] Cu可以增強(qiáng)金屬材料的韌性，同時(shí)還可以降低成型加工時(shí)的有效壓力，并且比較 廉價(jià)；
[0012] Ti可以起到細(xì)化金屬材料的鑄造組織和焊縫組織的作用；
[0013] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分：
[0014] C L0-2.0份， Mu 1,5-2.0 份， Cr 15-20份，
[0015] Cu L0-1.8份， Ti 1.2-1.4 份， Ce:和/或Xa0.2-0,4 份:， Fe 100 ft〇
[0016] 作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分：
[0017] C 1.5 份， Mu 1.8 份， :& 16份， Cu 1.6份， Ti 1.2 份， Ce和/或La 0.2份， Be 【00汾。
[0018] 作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分：
[0019] C i.6 份， Μη 2.0 份， ?? 19份， Cu 1,6 份， Ti 1.4 份， Ge:和/或la. 0.4 份， Fe 丨00份。
[0020] 另一方面，本發(fā)明提供了一種如上所述金屬材料的制備方法，所述制備方法為：將 配方量的各組分投入中熔煉爐子中加熱熔化，熔化后進(jìn)行澆注，冷卻，再在保溫箱內(nèi)冷卻， 最后回火，即得到金屬材料。
[0021] 所述加熱熔化的溫度為 1570-1600°(：，如 1575°(：、1580°(：、1590°(：或 1598°(：等，優(yōu) 選為 1595 °C。
[0022] 所述冷卻的溫度為 920-950°(：，如 925°(：、930°(：、940°(：或 945°(：等，優(yōu)選為 935°(：;
[0023] 優(yōu)選地，在保溫箱內(nèi)冷卻至15_25°C，如18°C、20°C或23°C等。
[0024]所述回火處理的溫度為 400-430°C，如 405°C、410°C、415°C、420°C或 425°C等，優(yōu) 選為415°C。
[0025] 本發(fā)明中盡管沒(méi)有加入S、P，但是原材料中也會(huì)帶入S、P，這兩種元素屬于有害物 質(zhì)，而稀土金屬由于其高活潑性，能夠脫去金屬液中的S、P等有害物質(zhì)，起到凈化金屬液的 作用，控制硫化物及其他化合物形態(tài)，起到變質(zhì)、細(xì)化晶粒和強(qiáng)化作用，同時(shí)還可以顯著的 提高金屬材料的韌性、耐磨性、抗腐蝕性，并且還能改善金屬材料的焊接能力和低溫性能， 因此本發(fā)明中加入了適量的稀土元素。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0027] 本發(fā)明提供的金屬材料中各元素相互配合、協(xié)同發(fā)揮作用，具有優(yōu)異的機(jī)械性能、 耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動(dòng)性，其硬度可達(dá)HV665,強(qiáng)度可達(dá)665MPa，并且具有 優(yōu)異的韌性、塑性、剛度和耐磨性，另外所述金屬材料質(zhì)地緊密，品質(zhì)高。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0029] 實(shí)施例1:
[0030] 按照本實(shí)施例的一種新型金屬材料，所述金屬材料按重量份數(shù)包括以下組份：
[0031]C:0· 2 份，Μη:1· 1 份，Cr:12 份，Cu:2· 3 份，Ti:l. 5 份，La:0· 5 份，F(xiàn)e100 份。
[0032] 按所述物料比例進(jìn)行配料，配好的物料投入中熔煉爐中加熱熔化，熔化后在 1570-1600 °C下進(jìn)行澆注，冷卻至920-950 °C后放入保溫箱內(nèi)冷卻至15-25 °C，最后在 400-430 °C進(jìn)行回火處理。
[0033] 實(shí)施例2:
[0034] 按照本實(shí)施例的一種新型金屬材料，所述金屬材料按份數(shù)包括以下組份：
[0035]C:2· 4 份，Μη:2· 5 份，Cr:22 份，Cu:0· 8 份，Ti:0. 9 份，Ce:0· 1 份，F(xiàn)e100 份。
[0036] 所述金屬材料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0037] 實(shí)施例3 :
[0038] 按照本實(shí)施例的一種新型金屬材料，所述金屬材料按份數(shù)包括以下組份：
[0039]C: 1.8 份，Μη: 1.6 份，Cr: 18 份，Cu: 1.5 份，Ti: 1.3 份，Ce和La:0.2 份，F(xiàn)e100 份。
[0040] 所述金屬材料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0041] 實(shí)施例4:
[0042] 按照本實(shí)施例的一種新型金屬材料，所述金屬材料按份數(shù)包括以下組份：
[0043]C:2· 0 份，Μη: 1. 2 份，Cr:20 份，Cu:1· 8 份，Ti: 1. 0 份，Ce和La:0· 3 份，F(xiàn)e100 份。
[0044] 所述金屬材料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0045] 實(shí)施例5
[0046] 所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分：
[0047]C1. 5 份，Μη1. 8 份，Cr16 份，Cu1. 6 份，Ti1. 2 份，Ce和La0· 2 份，F(xiàn)e100 份。
[0048] 實(shí)施例6
[0049] 所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分：
[0050]C1. 6 份，Μη2. 0 份，Cr19 份，Cu1. 6 份，Ti1. 4 份，La0· 4 份，F(xiàn)e100 份。
[0051] 對(duì)比例1-2
[0052] 所述對(duì)比例1-2為CN104178703A中的實(shí)施例1和2。
[0053] 對(duì)實(shí)施例1-6及對(duì)比例1-2得到的金屬材料進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示：
[0054]表1
[0055]

[0056]申請(qǐng)人聲明，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局 限于此，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，任何屬于本技術(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)，可輕易想到的變化或替換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種金屬材料，其特征在于：所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分： C 0.2-14 份， Μη 1.1-2.5 汾， 份 這-茲?rùn)M， Cu 0.8-23 份， Τι 0.9-1.5 汾， Ce和/或La 0.1-0.5 汾， Fe 100 份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料，其特征在于：所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下 組分： (、 1,0-2.()汾， Μη 1.5-2.0 份， Cr 15-20 份， CuL0-1.8 份， Τι 1.2-1.4 份， Ce和/或La 0.2-().4 份， 挽 100份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬材料，其特征在于：所述金屬材料按重量份數(shù)包括 如下組分： C 1.5 份， Μη 1.8 份， Cr 16 份， Lu 1.6汾， Ti 1.2 份， Ce和/或La 0.2份， 於 100份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的金屬材料，其特征在于：所述金屬材料按重量份數(shù)包 括如下組分： C 1.6 份， Μη 2.0 汾， Cr 19 份， Cu 1.6 份， Γι 1.4 份， Ce和/或La 0.4汾， F色 100汾。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的金屬材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法為： 將配方量的各組分投入中烙煉爐子中加熱烙化，烙化后進(jìn)行誘注，冷卻，再在保溫箱內(nèi)冷 卻，最后回火，即得到金屬材料。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述加熱烙化的溫度為 1570-1600°C，優(yōu)選為 1595°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于：所述冷卻的溫度為920-950°C， 優(yōu)選為935°C; 優(yōu)選地，在保溫箱內(nèi)冷卻至15-25 °C。8. 根據(jù)權(quán)利要求5-7之一所述的制備方法，其特征在于：所述回火處理的溫度為 400-430 °C，優(yōu)選為 415 °C。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種金屬材料及其制備方法，所述金屬材料按重量份數(shù)包括如下組分：C0.2-2.4份，Mn1.1-2.5份，Cr12-22份，Cu？0.8-2.3份，Ti0.9-1.5份，Ce和/或La0.1-0.5份，F(xiàn)e100份。所述金屬材料具備優(yōu)異的機(jī)械性能(硬度高達(dá)HV665，強(qiáng)度高達(dá)665MPa)、耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動(dòng)性，另外所述金屬材料質(zhì)地緊密，品質(zhì)高，可廣泛用于金屬材料領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】C22C38/38, C22C38/28
【公開(kāi)號(hào)】CN105239016
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510719762
【發(fā)明人】徐德生
【申請(qǐng)人】無(wú)錫市嘉邦電力管道廠
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日