一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鋼加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高鎳鋼在抵抗磨損的同時(shí)，由于其極強(qiáng)的韌性，因而抵抗劇烈沖擊負(fù)荷，其安全性、可靠性是其他材料無(wú)法相比的。高鎳鋼在承受劇烈沖擊或接觸應(yīng)力下，其表面會(huì)迅速硬化，而芯部仍保持極強(qiáng)的韌性，這種外硬內(nèi)韌既抗磨損又抗沖擊的特點(diǎn)是極其有利的。且表面受沖擊越重，表面硬化就越充分，耐磨性就越好。表面被磨損后，次表面又被硬化，因而這一性能優(yōu)勢(shì)便被廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、軍工、建材、鐵路、電力等重要環(huán)境。100多年來(lái)至今沒(méi)有有效的替代材料。隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)展，高鎳鋼的相關(guān)潛力不斷被發(fā)掘，目前已被應(yīng)用于如“磁懸浮列車(chē)”、“鑿巖機(jī)器人”、“新型主戰(zhàn)坦克”等領(lǐng)域。隨著“原位增強(qiáng)”等一系列新技術(shù)的成功應(yīng)用，高鎳鋼將表現(xiàn)出更優(yōu)越的抗沖擊抗磨損特性，其材料綜合性?xún)r(jià)比的優(yōu)勢(shì)將更為突出，故耐磨材料界美其名曰“不朽的耐磨材料”。
[0003]目前高鎳鋼材料經(jīng)常用在工作條件惡劣的環(huán)境中，如冶金礦山濕式磨機(jī)襯板，既受到強(qiáng)酸堿礦漿的腐蝕，又受礦石和磨球的磨損，此外運(yùn)動(dòng)到一定高度落下的礦石與磨球?qū)σr板也產(chǎn)生一定的沖擊，因此對(duì)高鎳鋼的耐磨性和耐腐蝕性都有很高的要求。目前制得的高鎳鋼雖然提高了其耐磨性能，但是普遍存在耐腐蝕性能差的問(wèn)題，而且冶煉工序復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，工藝方法簡(jiǎn)單，通過(guò)合理設(shè)置配比和生產(chǎn)工藝，形成的合金材料具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，具有超高的強(qiáng)度、高溫抗氧化性、耐腐蝕強(qiáng)、低溫下韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，其是由以下組分按重量百分比組成:碳1.Ο-?.4%、錳 0.8-0.95%、硅 0.48-0.62%、鉻0.58-0.84%、鉬0.5-0.6%、鎳 12.8-15.4%、鋁0.25-0.38 %、銅0.18-0.22%、氮 0.03-0.04%、稀土元素 0.02-0.06 %、磷 S0.04%、硫 S
0.03%、余量為鐵。
[0007]—種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)熔煉:選擇較好的廢舊鎳鋼和廢鋼作為原料，向電爐內(nèi)依次加入錳、硅、鉻、鉬、鋁、銅、氮、稀土元素進(jìn)行合金化，在1680-1750°C溫度下維持45分鐘，出爐溫度為1460-1500°C；
[0009](2)澆鑄:將鋼水倒入精煉爐內(nèi)，加入精煉劑進(jìn)行精煉，加入到鑄模中澆鑄成型，得到初品，澆注溫度控制在1500°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)；
[0010](3)鑄后熱處理:清理初品鑄件毛刺，打磨檢驗(yàn)，再升溫至1100-1280°c，保溫處理30-40分鐘，再進(jìn)行空冷處理冷卻至450-550°C，然后再升溫至1460-1540°C，保溫處理10-20分鐘；
[0011 ] (4)淬火:快速將鑄件出爐，出爐溫度控制在1000°C，浸入處于常溫狀態(tài)的水介質(zhì)中，然后對(duì)鑄件進(jìn)行整體淬火10-15分鐘，淬火過(guò)程中鑄件溫度控制在950-1050°C ；
[0012](5)再次清理鑄件表面進(jìn)行驗(yàn)收、進(jìn)庫(kù)、堆放、分類(lèi)入庫(kù)。
[0013]所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:白云石3-5份、硫酸鈉3-5份、氯化鋁5-8份、碳酸鉀3-5份、凹凸棒土 8-10份、氯化鈉3-5份、Na2TiF68-10份、氟化鈉5-8份、石灰2-3份、石英砂4-5份、玉石粉3-4份、蒙脫石1-2份;其制備方法包括以下步驟:(I)將上述重量份數(shù)的各原料充分混合，加熱至熔融狀態(tài)，再澆注入純凈水中冷卻處理，粉碎成100-200目粉末；(2)將所得粉末加入相當(dāng)于粉末重量2-3 %硅烷偶聯(lián)劑KH-550,1-2%納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950°C下煅燒3-4小時(shí)，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即制得所述的精煉劑。
[0014]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，工藝方法簡(jiǎn)單，通過(guò)合理設(shè)置配比和生產(chǎn)工藝，形成的合金材料具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，具有超高的強(qiáng)度、高溫抗氧化性、耐腐蝕強(qiáng)、低溫下韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，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。
[0016]—種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，其是由以下組分按重量百分比組成:碳1.Ο-?.4%、錳 0.8-0.95%、硅 0.48-0.62%、鉻0.58-0.84%、鉬0.5-0.6%、鎳 12.8-15.4%、鋁
0.25-0.38 %、銅0.18-0.22%、氮 0.03-0.04%、稀土元素 0.02-0.06 %、磷 S0.04%、硫 S
0.03%、余量為鐵。
[0017]一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，包括以下步驟:
[0018](I)熔煉:選擇較好的廢舊鎳鋼和廢鋼作為原料，向電爐內(nèi)依次加入錳、硅、鉻、鉬、鋁、銅、氮、稀土元素進(jìn)行合金化，在1680-1750°C溫度下維持45分鐘，出爐溫度為1460-1500°C；
[0019](2)澆鑄:將鋼水倒入精煉爐內(nèi)，加入精煉劑進(jìn)行精煉，加入到鑄模中澆鑄成型，得到初品，澆注溫度控制在1500°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)；
[0020](3)鑄后熱處理:清理初品鑄件毛刺，打磨檢驗(yàn)，再升溫至1100_1280°C，保溫處理30-40分鐘，再進(jìn)行空冷處理冷卻至450-550°C，然后再升溫至1460-1540°C，保溫處理10-20分鐘；
[0021](4)淬火:快速將鑄件出爐，出爐溫度控制在1000°C，浸入處于常溫狀態(tài)的水介質(zhì)中，然后對(duì)鑄件進(jìn)行整體淬火10-15分鐘，淬火過(guò)程中鑄件溫度控制在950-1050°C ；
[0022 ] (5)再次清理鑄件表面進(jìn)行驗(yàn)收、進(jìn)庫(kù)、堆放、分類(lèi)入庫(kù)。
[0023]所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:白云石3-5份、硫酸鈉3-5份、氯化鋁5-8份、碳酸鉀3-5份、凹凸棒土 8-10份、氯化鈉3-5份、Na2TiF68-10份、氟化鈉5-8份、石灰2-3份、石英砂4-5份、玉石粉3-4份、蒙脫石1-2份;其制備方法包括以下步驟:(I)將上述重量份數(shù)的各原料充分混合，加熱至熔融狀態(tài)，再澆注入純凈水中冷卻處理，粉碎成100-200目粉末；
(2)將所得粉末加入相當(dāng)于粉末重量2-3 %硅烷偶聯(lián)劑KH-550,1-2%納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950°C下煅燒3-4小時(shí)，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即制得所述的精煉劑。
[0024]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于所述示范性實(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)利要求而不是所述說(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)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)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(shū)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(shū)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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，其特征在于，其是由以下組分按重量百分比組成:碳1.0-1.4%、錳0.8-0.95%、硅0.48-0.62%、鉻0.58-0.84%、鉬0.5-0.6%、鎳12.8-15.4%、鋁0.25-0.38%、銅0.18-0.22%、氮0.03-0.04%、稀土元素 0.02-0.06 %、磷 S0.04%、硫S0.03%、余量為鐵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)熔煉:選擇較好的廢舊鎳鋼和廢鋼作為原料，向電爐內(nèi)依次加入錳、硅、鉻、鉬、鋁、銅、氮、稀土元素進(jìn)行合金化，在1680-1750°C溫度下維持45分鐘，出爐溫度為1460-1500°C; (2)澆鑄:將鋼水倒入精煉爐內(nèi)，加入精煉劑進(jìn)行精煉，加入到鑄模中澆鑄成型，得到初品，澆注溫度控制在1500°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)； (3)鑄后熱處理:清理初品鑄件毛刺，打磨檢驗(yàn)，再升溫至1100-1280°C，保溫處理30-40分鐘，再進(jìn)行空冷處理冷卻至450-550°C，然后再升溫至1460-1540°C，保溫處理10-20分鐘； (4)淬火:快速將鑄件出爐，出爐溫度控制在1000°C，浸入處于常溫狀態(tài)的水介質(zhì)中，然后對(duì)鑄件進(jìn)行整體淬火10-15分鐘，淬火過(guò)程中鑄件溫度控制在950-1050°C ； (5)再次清理鑄件表面進(jìn)行驗(yàn)收、進(jìn)庫(kù)、堆放、分類(lèi)入庫(kù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，其特征在于:所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:白云石3-5份、硫酸鈉3-5份、氯化鋁5-8份、碳酸鉀3-5份、凹凸棒土8_10份、氣化納3_5份、Na2TiF6 8_10份、氣化納5_8份、石灰2_3份、石英砂4_5份、玉石粉3-4份、蒙脫石1-2份;其制備方法包括以下步驟:(I)將上述重量份數(shù)的各原料充分混合，加熱至熔融狀態(tài)，再澆注入純凈水中冷卻處理，粉碎成100-200目粉末；(2)將所得粉末加入相當(dāng)于粉末重量2-3 %硅烷偶聯(lián)劑KH-550,1-2%納米碳粉，混合均勻后，在8_15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950°C下煅燒3-4小時(shí)，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即制得所述的精煉劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐腐蝕高鎳鋼及其制備方法，其是由以下組分按重量百分比組成：碳1.0-1.4％、錳0.8-0.95％、硅0.48-0.62％、鉻0.58-0.84％、鉬0.5-0.6％、鎳12.8-15.4％、鋁0.25-0.38％、銅0.18-0.22％、氮0.03-0.04％、稀土元素0.02-0.06％、磷≦0.04％、硫≦0.03％、余量為鐵。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，工藝方法簡(jiǎn)單，通過(guò)合理設(shè)置配比和生產(chǎn)工藝，形成的合金材料具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，具有超高的強(qiáng)度、高溫抗氧化性、耐腐蝕強(qiáng)、低溫下韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C22C38/02, C21D1/00, C22C33/04, C22C38/18, C22C38/04, C22C38/12, C22C38/06, C21D1/18, C21C7/076, C22C38/08, C22C38/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105506475
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610025561
【發(fā)明人】梅百榮
【申請(qǐng)人】銅陵百榮新型材料鑄件有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月13日