[發明專利]一種抗高溫抗氧化的合金鋼材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201410353326.2
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104195463A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 梁曉燕
• 申請（專利權）人: 安徽廣源科技發展有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/14;C22C33/04;C21D1/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種抗高溫抗氧化的合金鋼材料的制造方法。

背景技術

合金材料的抗氧化性，特別是鐵合金材料的抗氧化性能是鐵合金材料重要性能指標，現有的鐵合金材料，成分單一，抗氧化效果不理想，不夠耐用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗高溫抗氧化的合金鋼材料的制造方法。

本發明采用如下技術方案：

抗高溫抗氧化的合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.042-0.045%、硅0.7-0.85%、錳0.03-0.05%、鈦0.005-0.006%，Al?1.2-1.5%、鉬0.05-0.09%、鎳0.2-0.3%、釩0.05-0.06%、鑭0.2-0.3%、S≤0.050%、P≤0.045%、余量為鐵。

抗高溫抗氧化的合金鋼材料的制造方法，包括以下步驟：

（1）配料：以合金鋼質量百分比計，按以下化學成分配料，鉬0.05-0.09%、鎳0.2-0.3%、釩0.05-0.06%、鑭0.2-0.3%，放入熔煉爐熔煉，保溫20-30分鐘后，按質量百分比加入鋁粉，繼續熔煉1-2h，出爐溫度為?1350℃-1380℃；然后澆注成合金塊，取出空冷備用；

（2）將鈦鐵、錳鐵和生鐵按?1：0.5-0.8:4.5-5.0比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；鐵水熔清后測溫，當鐵水溫度達到?1560-1580℃時，按合金元素的質量百分比加入硅鐵和和碳酸鈣，再加入步驟（1）的合金塊，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質量百分比加入其他剩余合金元素，保溫20-30分鐘，在?1420-1540℃精煉50-60min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化20-25min，鑄造成型，出鋼溫度為1480-1550℃；

（3）熱處理：將步驟（2）鑄造成型的鑄件在?600℃-650℃進行熱處理，保溫時間?10-12?小時，然后進行淬火處理，淬火液的配方為碳酸鈉8-10%、硝酸鉀1.5-2%、氫氧化鉀1.5-3%、其余為蒸餾水；淬火溫度為?600-720℃，淬火時間為?4-6s，最后空冷至室溫即可。

本發明的有益效果：

本發明抗沖擊力強，不易斷裂，耐磨度高，而且通過在合金中加入適量的鋁、鉬、鎳、釩和鑭合金元素，使得合金材料具有良好的抗氧化性能和耐高溫性能，另一方面本發明通過選擇600-650℃熱處理和淬火處理兩重處理，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐熱性能均得到很大的提高。

具體實施方式

實施例1：抗高溫抗氧化的合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.045%、硅0.75%、錳0.04%、鈦0.0055%，Al?1.3%、鉬0.08%、鎳0.25%、釩0.055%、鑭0.25%、S≤0.050%、P≤0.045%、余量為鐵。

抗高溫抗氧化的合金鋼材料的制造方法，包括以下步驟：

（1）配料：以合金鋼質量百分比計，按以下化學成分配料，鉬0.08%、鎳0.25%、釩0.055%、鑭0.25%，放入熔煉爐熔煉，保溫20-30分鐘后，按質量百分比加入鋁粉，繼續熔煉1-2h，出爐溫度為?1350℃；然后澆注成合金塊，取出空冷備用；

（2）將鈦鐵、錳鐵和生鐵按?1：0.6:4.8比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；鐵水熔清后測溫，當鐵水溫度達到?1580℃時，按合金元素的質量百分比加入硅鐵和和碳酸鈣，再加入步驟（1）的合金塊，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質量百分比加入其他剩余合金元素，保溫25分鐘，在?1500℃精煉55min，保溫25min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化20-25min，鑄造成型，出鋼溫度為1500℃；

（3）熱處理：將步驟（2）鑄造成型的鑄件在?620℃進行熱處理，保溫時間?10-12?小時，然后進行淬火處理，淬火液的配方為碳酸鈉9%、硝酸鉀1.8%、氫氧化鉀2%、其余為蒸餾水；淬火溫度為?650℃，淬火時間為?5s，最后空冷至室溫即可。

本發明制造的的合金鋼材料試驗數據：抗拉強度σb≥?1450MPa；900℃抗拉強度為440?MPa；屈服強度σ_0.2≥?1235MPa?；硬度HRC56-67，1100℃氧化120h后增重量為11.5g/m²。