[發明專利]一種金屬材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510719762.1
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105239016A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 徐德生
• 申請（專利權）人: 無錫市嘉邦電力管道廠
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，涉及一種金屬材料及其制備方法。

背景技術

目前的金屬材料中合金金屬材料運用的更為廣泛，一般的金屬材料中基本上是由C、Si、Fe等元素組成。這些金屬材料可以滿足一般工業需求，但是在一些對金屬材料的性能要求較高的領域而言，常規的金屬材料還遠遠無法滿足需求。我國的稀土資源位居世界前沿,稀土元素由于其自身特有的性能，將其滲入到鋼鐵中能夠很好的提高鋼鐵的性能，因此，目前稀土在冶金工業方面的研究開始比較深入。但是，稀土元素一般價格比較昂貴，其加入的量及與那些組分組合都還是一個需要進一步研究的目標。

CN104178703A公開了一種新型金屬材料，其各個組成部分所占百分比為：C：0.2-2.4％，Si:0.3-1.3％，Mn:0.9-2.0％，Ni：1.0-10％，Cr：15-25％，Cu：0.8-2.3％，Al:0.1-1.0％，Ti:0.1-0.8％，Sn:0.8％-1.5％；稀土元素中的Ce、La中的至少一種：0.6-1.7％，其余為Fe。但是該金屬材料的性能還不能滿足實際的需要。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種金屬材料及其制備方法，所述金屬材料具有優異的機械性能、耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動性，并且質地緊密，品質高。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種金屬材料，所述金屬材料按重量份數包括如下組分：

本發明提供的金屬材料中含有C0.2-2.4份，如0.3份、0.4份、0.5份、0.8份、1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、2.0份或2.2份等；Mn1.1-2.5份，如1.3份、1.5份、1.8份、2.0份、2.3份或2.4份等；Cr12-22份，如14份、16份、18份、20份或21份等；Cu0.8-2.3份，如1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2.0份或2.2份等；Ti0.9-1.5份，如1.0份、1.1份、1.3份或1.4份等；Ce和/或La0.1-0.5份，如0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等；Fe100份。

本發明中的Mn可以提材料的韌性、強度、硬度和耐磨性、淬透性，改善金屬材料的熱加工性能；

Cr可以提高金屬材料的強度、硬度和耐磨性；

Cu可以增強金屬材料的韌性，同時還可以降低成型加工時的有效壓力，并且比較廉價；

Ti可以起到細化金屬材料的鑄造組織和焊縫組織的作用；

作為優選的技術方案，所述金屬材料按重量份數包括如下組分：

作為更優選的技術方案，所述金屬材料按重量份數包括如下組分：

作為更優選的技術方案，所述金屬材料按重量份數包括如下組分：

另一方面，本發明提供了一種如上所述金屬材料的制備方法，所述制備方法為：將配方量的各組分投入中熔煉爐子中加熱熔化，熔化后進行澆注，冷卻，再在保溫箱內冷卻，最后回火，即得到金屬材料。

所述加熱熔化的溫度為1570-1600℃，如1575℃、1580℃、1590℃或1598℃等，優選為1595℃。

所述冷卻的溫度為920-950℃，如925℃、930℃、940℃或945℃等，優選為935℃；

優選地，在保溫箱內冷卻至15-25℃，如18℃、20℃或23℃等。

所述回火處理的溫度為400-430℃，如405℃、410℃、415℃、420℃或425℃等，優選為415℃。

本發明中盡管沒有加入S、P，但是原材料中也會帶入S、P，這兩種元素屬于有害物質，而稀土金屬由于其高活潑性，能夠脫去金屬液中的S、P等有害物質，起到凈化金屬液的作用，控制硫化物及其他化合物形態，起到變質、細化晶粒和強化作用，同時還可以顯著的提高金屬材料的韌性、耐磨性、抗腐蝕性，并且還能改善金屬材料的焊接能力和低溫性能，因此本發明中加入了適量的稀土元素。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明提供的金屬材料中各元素相互配合、協同發揮作用，具有優異的機械性能、耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動性，其硬度可達HV665，強度可達665MPa，并且具有優異的韌性、塑性、剛度和耐磨性，另外所述金屬材料質地緊密，品質高。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

實施例1：