[發明專利]一種耐熱鋼材料及制備方法有效
| 申請號： | 201110007448.2 | 申請日： | 2011-01-14 |
| 公開（公告）號： | CN102051541A | 公開（公告）日： | 2011-05-11 |
| 發明（設計）人： | 趙浩峰;王玲;常麗婷 | 申請（專利權）人： | 南京信息工程大學 |
| 主分類號： | C22C47/02 | 分類號： | C22C47/02;C22C47/08;C22C49/08;C22C49/14;C22C38/38;C22C111/00;C22C121/02 |
| 代理公司： | 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238 | 代理人： | 張立榮 |
| 地址： | 210044 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 耐熱 鋼材 料及 制備 方法 | ||
技術領域
本發明屬于金屬材料領域，涉及一種耐熱鋼材料及其制備方法。
背景技術
在金屬材料領域中,?耐熱鋼作為低成本耐熱材料一直受到普遍重視。
CN200910066507.6號申請公開一種低成本高性能耐熱鋼的發明屬于耐熱合金鋼領域，這種合金在800-1200℃范圍內可連續工作。具有抗氧化性和優異的抗變形能力。其化學成分為：(按重量％)碳C：0.25-0.6％、鉻Cr：23-30％、鎳Ni：8-12％、硅Si：1.5-3.5％、錳Mn：1.8-3.5％、氮N：0.2-1.5％、稀土Re：0.2-1.5％、鈦Ti：0.001-1.8％、釩V：0.001-0.8％、磷P：＜0.04％、硫S：＜0.03％，其余為鐵Fe。在該合金使用了大量稀貴金屬合金元素，并且使用的合金元素量大。氮元素直接加入鋼中非常困難。
CN200910168425.2號申請公開一種新型耐熱鋼，其化學成分的重量百分比為：?C?0.65～0.75％；Si?0.7～1.0％；Mn?1.0～1.2％；P?0.0005～0.0010％；?S?0.005～0.006％；Cr28～29％；Ni20.5～21.0％；Mo?0.55～0.60％；?Al?0.022～0.026％；Co?0.11～0.12％；Ti?0.0010～0.0015％；Nb?0.65～0.70％；V?0.055～0.065％；W?1.20～1.25％；Pb?0.00020～0.00025％；B?0.0005～0.0006％；Sn?0.0065～0.0075％；As?0.00010～0.00013％；Bi?0.00010～0.00014％；Ca?0.0015～0.0025％；?Fe?44.8～45.5％。鑄態下機加工及焊接性能良好，制造成本低。適用于要求較高的熱處理工裝夾具。在該合金使用了大量稀貴金屬合金元素，并且使用的合金元素量大。工業配料也十分復雜。
發明內容
本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種耐熱鋼材料，該材料具有良好的性能。
本發明的另一目的是提供一種耐熱鋼材料的制備方法，該制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種耐熱鋼材料，該材料以耐熱鋼為基體，在基體中分布著由鐵絲和耐熱鋼絲形成的金屬絲團，所用鐵絲及耐熱鋼絲直徑均為1-2mm；金屬絲團直徑為10-15cm，材料中耐熱鋼絲和鐵絲的總體長度相當；兩種金屬絲共占材料的體積百分比為10-40%；
耐熱鋼基體各成分的重量百分含量C?為0.25-0.6%，Si為2-5%,?Mn為2-4%,?Cr8-9％，Gd為0.5-1%,?P<0.08%,?S?<0.25%,其余為Fe；
鐵絲成分的重量百分含量為：C為0.05-0.09%，Si為0.2-0.3%,?Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe；
耐熱鋼絲的化學成分的重量百分含量為：C?為0.06-0.08%，Si為0.5-0.9%，Mn為0.5-1.5%，P≤0.035%，S≤0.030%，Ni?為19-22%，Cr為24-26%，其余為Fe。
基體中還分布有的化合物Si3N4和Cr2N顆粒。
一種耐熱鋼材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：
滲氮鋼絲和鍍鎳鐵絲的準備：分別取直徑為1-2mm、成份為重量百分含量為：C為0.05-0.09%，Si為0.2-0.3%,?Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe的鐵絲；以及取直徑為1-2mm、成份重量百分含量為：C?為0.06-0.08%，Si為0.5-0.9%，Mn為0.5-1.5%，P≤0.035%，S≤0.030%，Ni?為19-22%，Cr為24-26%，其余為Fe的耐熱鋼絲，所用耐熱鋼絲和鐵絲的總體長度相當；控制鐵絲占材料的體積百分比為10-40%；
按常規方法分別在其表面滲氮和鍍鎳，分別形成滲氮鋼絲和鍍鎳鐵絲：滲氮鋼絲的表面的滲氮層的厚度為100-200μm；鍍鎳鐵絲的表面的鍍鎳層的厚度為100-300μm；
按清潔球生產的常規方法將上述滲氮鋼絲和鍍鎳鐵絲各取一根絲形成球狀的混合雙絲金屬絲團，金屬絲團直徑為10-15cm，將若干金屬絲團放入鑄型下型型腔中，金屬絲團的松緊程度由鋼絲和鐵絲占材料的體積百分比決定，保證金屬絲團正好放滿鑄型；布置完畢后，將鑄型的上型蓋于下型上，合箱完畢后等待鋼水澆注；
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