[發明專利]替代銅的防爆鐵合金材料

無效

• 申請號: 201210343886.0
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102864387A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 黃宣斐
• 申請（專利權）人: 黃宣斐
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于功能性鐵合金領域，特別是涉及一種能夠替代銅的防爆鐵合金材料。

背景技術

現防爆金屬主要是銅合金材料，但銅合金有明顯的缺陷就是硬度不足，比重大，無法應用于大型設備或需要高壓的設備，并且銅的成本較高。因此尋找到一種能夠替代銅合金的廉價金屬材料是本領域的重要課題。

現工業領域中，以鐵合金為最廉價的一種金屬合金，但鐵合金因鐵原子的活潑性當有撞擊或摩擦時會產生電子轉移，而產生火花現象。提高鐵合金鐵硬度或耐磨性能有一定的減少火花現象，因此一般以加入鉻或低于13％的錳來實現鐵合金的硬度或耐磨性，但是這兩種金屬的電阻率高，對降低摩擦時出現的火花的作用有限。而鎳具有電阻率低，并具有一定磁性特點，能夠有效消除摩擦或撞擊時的電子轉移。因此有技術提到以上述合金為主再添加其它輔助元素以實現無火花鐵合金以替代銅合金技術。

我國專利申請號200710146759提出了無火花鐵合金技術，它的組成重量百分比為0.01-0.26的碳，0.08-1.0的硅，4.5-12.0的錳，0.02-0.20的磷，0.025-0.06的硫，9.5-22.0的鎳，15.0-24.0的鉻，在從屬權利中還可以包含0.05-6.0的鉬，0.01-4.0的銅及0.01-0.22的氮。該技術方案具有一定的碰撞摩擦無火花性能，能夠滿足危險化工產品金屬容器的要求，但在該合金中大量使用鎳、鉻或鉬等金屬，最后總成本已經相當于銅合金，僅是在強度方面優于銅合金。

發明內容

本發明的目的是通過本技術方案的改進，實現在合金中減少撞擊或摩擦時火花的產生，并且比重低于銅合金的同時成本低于銅合金。

本發明是通過以下技術方案實現的：

替代銅的防爆鐵合金材料，其各組成按重量百分比分別為：0.015-0.22％的碳，0.08-1.2％的硅，5-10％的錳，小于0.15％的磷，0.03-0.05％的硫，5-8％的鎳，10-12％的鉻，0.125-0.25％的氮，其余為鐵及不可避免的雜質；其中所述錳和氮的重量比為40∶1；所述的鎳和鉻的重量比為1∶1-1∶1.5。

進一步來說，所述替代銅的防爆鐵合金材料，其組成中按重量百分比還包括有0.5-2.5％的鉬和0.5-2.5％的銅，所述鉬和銅的重量比為1∶1。

本發明同現有技術相比的有益效果是：

本發明在使用鎳，鉻的量低于現有技術，但在耐摩及強度方面同現有技術相當，但成本低5-10％。

具體實施方式

以下通過具體實施例來詳細描述本發明的技術方案。

替代銅的防爆鐵合金材料，其各組成按重量百分比分別為：0.015-0.22％的碳，0.08-1.2％的硅，5-10％的錳，小于0.15％的磷，0.03-0.05％的硫，5-8％的鎳，10-12％的鉻，0.125-0.25％的氮，其余為鐵及不可避免的雜質；其中所述錳和氮的重量比為40∶1；所述的鎳和鉻的重量比為1∶1-1∶1.5。

進一步來說，所述替代銅的防爆鐵合金材料，其組成中按重量百分比還包括有0.5-2.5％的鉬和0.5-2.5％的銅，所述鉬和銅的重量比為1∶1。

實施例1

替代銅的防爆鐵合金材料，其各組成按重量百分比分別為：0.015％的碳，0.08％的硅，6％的錳，小于0.15％的磷，0.03％的硫，5％的鎳，10％的鉻，0.15％的氮，其余為鐵及不可避免的雜質。

實施例2

替代銅的防爆鐵合金材料，其各組成按重量百分比分別為：0.22％的碳，1.2％的硅，10％的錳，小于0.15％的磷，0.05％的硫，8％的鎳，12％的鉻，0.25％的氮，其余為鐵及不可避免的雜質。

實施例3

替代銅的防爆鐵合金材料，其各組成按重量百分比分別為：0.13％的碳，0.5％的硅，8％的錳，小于0.15％的磷，0.04％的硫，7％的鎳，11％的鉻，0.20％的氮，其余為鐵及不可避免的雜質。

實施例4

替代銅的防爆鐵合金材料，其各組成按重量百分比分別為：0.015％的碳，0.08％的硅，6％的錳，小于0.15％的磷，0.03％的硫，5％的鎳，10％的鉻，0.15％的氮，0.5％的鉬，0.5％的銅，其余為鐵及不可避免的雜質。

實施例5

替代銅的防爆鐵合金材料，其各組成按重量百分比分別為：0.13％的碳，0.5％的硅，8％的錳，小于0.15％的磷，0.04％的硫，7％的鎳，11％的鉻，0.20％的氮，2.5％的鉬，2.5％的銅，其余為鐵及不可避免的雜質。