專利名稱：以鎢代鉬的雙相不銹鋼合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料及其制備方法，屬鋼鐵合金材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雙相不銹鋼由奧氏體和鐵素體組成。鎢和鉬都是鐵素體形成元素，但鎢耐高溫，在鋼中會與碳形成碳化鎢，提高鋼的強(qiáng)度。此外，鎢可以加強(qiáng)鋼的斷面組織細(xì)微化，提高鋼的淬火溫度，抵抗回火軟化，還可以降低淬火時鋼中的晶粒生長的趨勢。鎢對材料組織和耐腐蝕性能也有明顯影響。元素周期表中，鎢和鉬屬于同一族元素，一般認(rèn)為鎢的有效作用同鉬相仿。鎢可以有效提高雙相不銹鋼的耐縫隙腐蝕性能，含2%W的超級雙相不銹鋼。S39274 在海水環(huán)境的耐縫隙腐蝕能力與含6%Mo的奧氏體不銹鋼S312M相媲美。含鎢的S39274 鋼的臨界縫隙腐蝕溫度可達(dá)到90°C，不含鎢的S31260鋼大約只有55°C。通過適當(dāng)?shù)你t、 鎳、鎢，氮等的比例配合，以及成熟的熱處理工藝，可以在提高鎢，降低鉬的同時得到理想的相比例，這樣不但能獲得較高的力學(xué)性能、腐蝕性能的新鋼種，且降低了 sigma相的析出趨勢。此外，由于近年來金屬鉬的價格大約為鎢的兩倍，且中國是產(chǎn)鎢大國，降低不銹鋼中鉬的含量有利于維持不銹鋼市場的穩(wěn)定。所以科研人員在提高不銹鋼的性能的同時保持不銹鋼市場的穩(wěn)定這方面做了大量的探索。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本且具有良好耐腐蝕性和熱加工性的以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料及其制備方法。本發(fā)明一種以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料，具有如下的成分及質(zhì)量百分比
0<C 彡 0. 05%,S ^ 0. 01%,Si 彡 1. 0%,P ^ 0. 015%,Cr :20. 0 23. 0%,ff:l. 5-3. 5%, Ni 3. 0-5. 0%，N :0. 14 0. 20%,B :0. 001 0. 01%，稀土 Ce 或 Y :0. 005 0. 20%，其余部分為鐵。本發(fā)明一種以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料的制備方法，采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在投料時采用純鐵管密封中間合金投入法，預(yù)先制備好需用的中間合金；中間合金由鐵和稀土金屬組成，選用中間合金；兩者的組成分別為=Fe-Ce中間合金中Ce 的質(zhì)量百分含量為23. 5% ；Fe-Y中間合金中Y的質(zhì)量百分含量為15% ；經(jīng)綜合配料熔制后， 澆注成型，最終制得以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料。該成分范圍內(nèi)的鋼在800 1200°C范圍均為雙相區(qū)，奧氏體含量約在40 60%變化，室溫的拉伸斷裂強(qiáng)度在750 900Mpa范圍，屈服強(qiáng)度在500 600Mpa范圍，斷裂延伸率在37 50%范圍，點蝕點位在785mV以上。本發(fā)明的機(jī)理如下所述
根據(jù)鎢可以代替鉬在鋼中的作用原理，大量試驗研究發(fā)展，用適量的廉價且資源豐富的鎢可以穩(wěn)定雙相鋼中的鐵素體，從而降低貴重鎢的用量；同時向該雙相不銹鋼合金中加入稀土 Ce或Y后，合金中的硫含量大大降低或形成高熔點的稀土硫化物彌散于基體中，避免了低熔點硫化物存在于相界上，從而有效地改善了鋼的高溫?zé)崴苄浴?br> 具體實施例方式為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。一種以鎢代鉬得雙相不銹鋼合金材料，其特征在于該合金材料具有如下得成分及質(zhì)量百分比0<c 彡 0. 05%, S^O. 01%, Si ^ 1. 0%, P ^ 0. 015%, Cr :20. 0 23. 0%, ff:l. 5-3. 5%, Ni 3. 0-5. 0%, N :0. 14 0. 20%, B 0. 001 0. 01%，稀土 Ce 或 Y 0. 005 0. 20%，其余部分為鐵。
實施例1
本實施例中，以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料成分及質(zhì)量百分比如下 C 0. 26 %, S 0. 004 %, Si 0. 3 %, P 0. 010 %, Cr :20. 0%, W: 1. 5%, Ni 3. 0 %, N 0. 14%, B 0. 001%，稀土 Ce 或 Y :0. 005 0. 20%，其余部分為鐵。其制備方法為采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在投料時，采用純鐵管密封中間合金投入法，即事先制備好中間合金。中間合金的組成為狗和Y的合金Je-Y中間合金中 Y的質(zhì)量百分含量為15%。經(jīng)綜合計量計算和配料熔制后，澆注成型，最終制得高氮超低鎳超級雙相不銹鋼合金材料。鑄態(tài)經(jīng)熱鍛、熱軋，之后1050°C固溶處理，其室溫拉伸斷裂強(qiáng)度大于850MPa，屈服強(qiáng)度大于550MPa，斷裂延伸率大于37%，點蝕點位大于785mV。實施例2
本實施例中，以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料成分及質(zhì)量百分比如下 C 0. 35%,S 0. 007%,Si 0. 7%,P 0. 013%,Cr :21. 6 %,ff:3. 0 %，Ni :3. 5%,N 0. 18 %，B :0. 004%,稀土 Ce 或 Y :0. 005 0. 20%,其余部分為鐵。
其制備方法為采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在投料時，采用純鐵管密封中間合金投入法。即事先制備好中間合金。中間合金的組成為!7^PY的合金， ^-Υ中間合金中Y的質(zhì)量百分含量為15%。經(jīng)綜合計量計算和配料熔制后，澆注成型，最終制得高氮低鎳雙相不銹鋼合金材料。鑄態(tài)經(jīng)熱鍛、熱軋，之后1050°C固溶處理，其室溫拉伸斷裂強(qiáng)度大于830MPa， 屈服強(qiáng)度大于500MPa，斷裂延伸率大于39%，點蝕點位大于1000mV。實施例3
本實施例中，以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料成分及質(zhì)量百分比如下 C 0. 05 %, S 0. 01 %, Si 1. 0 %, P 0. 015 %, Cr :23. 0%, W: 3. 5%, Ni 5. 0 %, N 0. 20%, B 0. 01%,稀土 Ce 或 Y :0. 005 0. 20%,其余部分為鐵。其制備方法為采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在投料時，采用純鐵管密封中間合金投入法。即事先制備好中間合金。中間合金的組成為狗和Y的合金， ^-Υ中間合金中 Y的質(zhì)量百分含量為15%。經(jīng)綜合計量計算和配料熔制后，澆注成型，最終制得高氮低鎳雙相不銹鋼合金材料。鑄態(tài)經(jīng)熱鍛、熱軋，之后1050°C固溶處理，其室溫拉伸斷裂強(qiáng)度大于 750MPa,屈服強(qiáng)度大于MOMPa，斷裂延伸率大于42%，點蝕點位大于1000mV。
權(quán)利要求
1.一種以鎢代鉬得雙相不銹鋼合金材料，其特征在于該合金材料具有如下得成分及質(zhì)量百分比0<c ^ 0. 05%, S ^ 0. 01%, Si ^ 1. 0%, P ^ 0. 015%, Cr :20. 0 23. 0%, ff:l. 5-3. 5%, Ni 3. 0-5. 0%, N :0. 14 0. 20%, B 0. 001 0. 01%，稀土 Ce 或 Y 0. 005 0. 20%，其余部分為鐵。
2.一種以鎢代鉬得雙相不銹鋼合金材料，其特征在于該合金材料具有如下得成分及質(zhì)量百分比:C :0. 26%, S :0. 004%, Si :0. 3%, P :0. 010%, Cr :20. 0%,ff:l. 5%, Ni :3. 0%, N :0. 14%, B :0. 001%,稀土 Ce 或 Y :0. 005 0. 20%,其余部分為鐵。
3.一種以鎢代鉬得雙相不銹鋼合金材料，其特征在于該合金材料具有如下得成分及質(zhì)量百分比C :0. 35%，S :0. 007%，Si :0. 7%，P :0. 013%，Cr :21. 6 %, ff:3. 0 %，Ni: 3. 5%, N :0. 18 %，B :0. 004%，稀土 Ce 或 Y :0. 005 0. 20%，其余部分為鐵。
4.一種以鎢代鉬得雙相不銹鋼合金材料，其特征在于該合金材料具有如下得成分及質(zhì)量百分比:C :0. 05%, S :0. 01%, Si :1. 0%,P :0. 015%, Cr :23. 0%,ff: 3. 5%, Ni 5. 0%, N :0. 20%, B 0. 01%,稀土 Ce 或 Y :0. 005 0. 20%,其余部分為鐵。
5.權(quán)利要求1-4所述的一種以鎢代鉬的雙相不銹鋼合金材料的制備方法，其特征在于預(yù)先制備好需用的中間合金；所述中間合金由鐵和稀土金屬組成，選用Fe-Ce或！^-Y 中間合金，兩者的組成分別為=Fe-Ce中間合金中Ce的質(zhì)量百分含量為23. 5%，i^e_Y中間合金中Y的質(zhì)量百分含量為15% ；采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在投料時采用純鐵管密封稀土中間合金投入法；經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得以鎢代鉬的雙相不銹鋼合金材料。
全文摘要
本發(fā)明公了一種以鎢代鉬雙相不銹鋼合金材料及其制備方法，具有如下的成分及質(zhì)量百分比0<C≤0.05％，S≤0.01％，Si≤1.0％，P≤0.015％，Cr20.0～23.0%，W:1.5-3.5%,Ni3.0-5.0％，N0.14～0.20%，B0.001～0.01%，稀土Ce或Y0.005～0.20%，余量為鐵。及其制備方法，采用稀土中間合金；所述Fe-Ce中間合金中Ce的質(zhì)量百分含量為23.5%，F(xiàn)e-Y中間合金中Y的質(zhì)量百分含量為15%；采用傳統(tǒng)常規(guī)的熔煉工藝方法，在投料時采用純鐵管密封稀土中間合金投入法；經(jīng)綜合配料熔制后，澆注成型，最終制得以鎢代鉬的雙相不銹鋼合金材料。
文檔編號C22C33/06GK102296249SQ20111025079
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者葛長勝 申請人:江蘇九勝特鋼制品有限公司