[發明專利]一種抗高溫氧化的合金鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201310221573.2
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103320673A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 高義民;邢建東;皇志富;符寒光;鄭開宏
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;廣州有色金屬研究院
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，該合金鋼的各原材料的組成按質量百分比為：Q235廢鋼39.0～41.5%，不銹鋼鋼屑25.0～28.0%，鎳基合金廢料14.0～16.0%，錳鐵2.0～2.2%，高碳鉻鐵8.0～8.5%，金屬鋁4.5～4.8%，硅鐵1.0～1.2%，鎢鐵1.0～1.2%，釔基重稀土硅鐵鎂合金0.8～1.0%，硅鈣合金0.30～0.45%。

2.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述Q235廢鋼的化學組成按質量百分比為：0.14～0.22%C，0.30～0.65%Mn，Si≤0.30%，S≤0.050%，P≤0.045%，余量為Fe。

3.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述不銹鋼鋼屑的化學組成按質量百分比為：C≤0.07%，Si≤1.0%，Mn≤2.0%，Cr為17.0～19.0%，Ni8.0～11.0%，P≤0.035%，S≤0.03%，余量為Fe。

4.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述鎳基合金廢料的化學組成按質量百分比為：C≤0.10%，Mn≤0.50%，Si≤0.50%，P≤0.015%，S≤0.015%，Cr20.0～23.0%，Ni58.0～60.0，Mo8.0～10.0%，Ti≤0.40%，Al≤0.40%，Fe≤5.0%，Nb3.15～4.15%。

5.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述高碳鉻鐵的化學組成按質量百分比為：Cr62.0～68.0%，C7.0～8.5%，Si2.0～3.5%，余量為Fe。

6.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述鎢鐵的化學組成按質量百分比為：W75.0～85.0%，C≤0.4%，P≤0.05%，S≤0.07%，余量為Fe。

7.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述硅鐵的化學組成按質量百分比％為：Si74.0-80.0%,Al≤0.5%,Ca≤1.0%,P≤0.035%,S≤0.02%,C≤0.1%,余量Fe。

8.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述錳鐵的化學組成按質量百分比為：Mn78.0-85.0%,C≤1.5%,P≤0.2%,S≤0.03%,Si≤1.5%,余量為Fe。

9.根據權利要求1所述的抗高溫氧化的合金鋼，其特征在于，所述硅鈣合金的化學組成按質量百分比為：Si55-65%,Ca≥28%,C≤0.8%,P≤0.04%,S≤0.05%,Al≤2.0%,余量為Fe；所述釔基重稀土硅鐵鎂合金的化學組成按質量百分比為：Y6-8%,Mg8-9%,Ca0.5-1.5%,Ba1.0-2.0%,Si42-44%,余量為Fe。

10.一種權利要求1-9任意一項所述抗高溫氧化的合金鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將質量分數39.0～41.5%的Q235廢鋼，25.0～28.0%的不銹鋼鋼屑，14.0～16.0%的鎳基合金廢料，8.0～8.5%的高碳鉻鐵和1.0～1.2%的鎢鐵混合加熱熔化，鋼水熔清后測溫，當鋼水溫度達到1560～1580℃時，加入質量分數1.0～1.2%的硅鐵和質量分數2.0～2.2%的錳鐵，當鋼水溫度達到1580～1600℃時，加入質量分數0.30～0.45%的硅鈣合金，繼續升溫至1640～1660℃時，加入質量分數4.5～4.8%的金屬鋁，保溫70～120秒后出爐；鋼水出爐過程中，當鋼水出爐1/3～1/2時，將經過200℃～250℃預熱2～3小時的質量分數0.8～1.0%的釔基重稀土硅鐵鎂合金，隨鋼水流仍入澆包進行變質處理；

（2）當鋼水溫度降至1510～1530℃時，在鑄型中澆注成鑄件；

（3）鑄件經打磨和清理后，在600℃～650℃進行熱處理，保溫時間10～12小時，然后空冷或爐冷至室溫即可。