一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢及其制备方法。所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.1‑1份、钯3‑8份、钴2‑8份、硅5‑8份、锡2‑8份、石墨烯3‑7份、硅酸钠6‑11份、碳纤维5‑10份、钽3‑9份、铁100‑120份、锆5‑12份、碳化钨3‑8份、铈2‑7份、镉0.1‑0.4份。本发明专利技术的高硅耐高温耐腐蚀合金钢通过铅、钯、钴、硅、锡、石墨烯、硅酸钠、碳纤维、钽、铁、锆、碳化钨、铈和镉制备而成，具有耐腐蚀性能、耐高温性能好等优点，本发明专利技术的高硅耐高温耐腐蚀合金钢可在500‑700℃高温环境下使用，其抗拉强度高于550MPa，屈服强度高于450MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢及其制备方法
本专利技术涉及一种合金钢，具体是一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢及其制备方法。
技术介绍
合金钢是指在钢里除加入铁、碳外，还加入其他的合金元素，合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、硅、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。目前，合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢、中合金钢、高合金钢。为了改善合金钢的性能，很多合金钢中加入了一定量的硅元素，如镇静钢中含有0.15-0.30%的硅，可以完全脱去钢中的氧；调质结构钢中含有1.0-1.2%的硅，强度可以提高15-20%；电器用低碳矽钢片含有1-4%的硅，具有极高的导磁率。但是现有的高硅合金钢的耐腐蚀性能和耐高温性能较差，合金钢容易受化学品腐蚀，且不适宜在高温条件下使用。因此，本专利技术提供一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.1-1份、钯3-8份、钴2-8份、硅5-8份、锡2-8份、石墨烯3-7份、硅酸钠6-11份、碳纤维5-10份、钽3-9份、铁100-120份、锆5-12份、碳化钨3-8份、铈2-7份、镉0.1-0.4份。作为本专利技术进一步的方案：所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.5份、钯5份、钴6份、硅6份、锡6份、石墨烯5份、硅酸钠8份、碳纤维7份、钽6份、铁110份、锆8份、碳化钨6份、铈6份、镉0.2份。作为本专利技术进一步的方案：所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.3份、钯4份、钴3份、硅7份、锡4份、石墨烯4份、硅酸钠7份、碳纤维6份、钽4份、铁105份、锆7份、碳化钨4份、铈3份、镉0.3份。作为本专利技术进一步的方案：所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.9份、钯7份、钴7份、硅7.5份、锡7份、石墨烯6份、硅酸钠10份、碳纤维9份、钽8份、铁117份、锆10份、碳化钨7份、铈6份、镉0.2份。一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢的制备方法，包括以下步骤：（1）按照上述配方称取铅、钯、钴、硅、锡、石墨烯、硅酸钠、碳纤维、钽、铁、锆、碳化钨、铈和镉，分别研磨过筛600-900目，备用；（2）将各原料按照质量百分比加入熔炼炉中，将熔炼炉的温度调至1050-1180℃，熔炼2-3小时，再升温至1300-1400℃，熔炼1-2小时，将原料熔炼成合金溶液，并对合金溶液进行脱硫、脱氧处理，再加入精炼剂进行精炼除渣；（3）将合金溶液浇入铸模进行铸型得到钢材；（4）对钢材进行热处理，将钢材放入加热炉中，加热至700-750℃，保温15-30分钟，然后随炉冷却至300-350℃，然后将钢材取出，空冷至室温，然后再将钢材放入加热炉中，缓慢加热至400-500℃，保温25-35分钟，再将钢材加热至700-800℃，然后水冷却至室温，然后再将钢材放入加热炉中，加热至500-650℃，然后保温20-35分钟，然后水冷却至200-350℃，保温15-20分钟，然后再将钢材放入加热炉中，加热至300-450℃，然后保温15-25分钟，最后空冷至室温；（5）将热处理后的钢材放置于气体氮化炉中并向炉中通入氨气，将炉升温至300-400℃，保持10-15小时；（6）将钢材取出，进行超声波探伤，检测合格后即得高硅耐高温耐腐蚀合金钢。作为本专利技术进一步的方案：步骤（1）按照上述配方称取铅、钯、钴、硅、锡、石墨烯、硅酸钠、碳纤维、钽、铁、锆、碳化钨、铈和镉，分别研磨过筛800目，备用。作为本专利技术进一步的方案：步骤（2）将各原料按照质量百分比加入熔炼炉中，将熔炼炉的温度调至1100℃，熔炼2.5小时，再升温至1380℃，熔炼1.3小时，将原料熔炼成合金溶液，并对合金溶液进行脱硫、脱氧处理，再加入精炼剂进行精炼除渣。作为本专利技术进一步的方案：步骤（4）对钢材进行热处理，将钢材放入加热炉中，加热至720℃，保温20分钟，然后随炉冷却至330℃，然后将钢材取出，空冷至室温，然后再将钢材放入加热炉中，缓慢加热至470℃，保温30分钟，再将钢材加热至760℃，然后水冷却至室温，然后再将钢材放入加热炉中，加热至550℃，然后保温25分钟，然后水冷却至250℃，保温18分钟，然后再将钢材放入加热炉中，加热至380℃，然后保温20分钟，最后空冷至室温。作为本专利技术进一步的方案：步骤（4）对钢材进行热处理，将钢材放入加热炉中，加热至735℃，保温23分钟，然后随炉冷却至310℃，然后将钢材取出，空冷至室温，然后再将钢材放入加热炉中，缓慢加热至420℃，保温27分钟，再将钢材加热至710℃，然后水冷却至室温，然后再将钢材放入加热炉中，加热至640℃，然后保温21分钟，然后水冷却至340℃，保温16分钟，然后再将钢材放入加热炉中，加热至420℃，然后保温17分钟，最后空冷至室温。作为本专利技术进一步的方案：步骤（5）将热处理后的钢材放置于气体氮化炉中并向炉中通入氨气，将炉升温至350℃，保持12小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的高硅耐高温耐腐蚀合金钢通过铅、钯、钴、硅、锡、石墨烯、硅酸钠、碳纤维、钽、铁、锆、碳化钨、铈和镉制备而成，具有耐腐蚀性能、耐高温性能好等优点，本专利技术的高硅耐高温耐腐蚀合金钢可在500-700℃高温环境下使用，其抗拉强度高于550MPa，屈服强度高于450MPa，机械性能优异，值得推广。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.1份、钯3份、钴2份、硅5份、锡2份、石墨烯3份、硅酸钠6份、碳纤维5份、钽3份、铁100份、锆5份、碳化钨3份、铈2份、镉0.1份。一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢的制备方法，包括以下步骤：（1）按照上述配方称取铅、钯、钴、硅、锡、石墨烯、硅酸钠、碳纤维、钽、铁、锆、碳化钨、铈和镉，分别研磨过筛600目，备用；（2）将各原料按照质量百分比加入熔炼炉中，将熔炼炉的温度调至1050℃，熔炼2小时，再升温至1300℃，熔炼1小时，将原料熔炼成合金溶液，并对合金溶液进行脱硫、脱氧处理，再加入精炼剂进行精炼除渣；（3）将合金溶液浇入铸模进行铸型得到钢材；（4）对钢材进行热处理，将钢材放入加热炉中，加热至700℃，保温15分钟，然后随炉冷却至300℃，然后将钢材取出，空冷至室温，然后再将钢材放入加热炉中，缓慢加热至400℃，保温25分钟，再将钢材加热至700℃，然后水冷却至室温，然后再将钢材放入加热炉中，加热至500℃，然后保温20分钟，然后水冷却至200℃，保温15分钟，然后再将钢材放入加热炉中，加热至300℃，然后保温15分钟，最后空冷至室温；（5）将热处理后的钢材放置于气体氮化炉中并向炉中通入氨气，将炉升温至300℃，保持10小时；（6）将钢材取出，进行超声波探伤，检测合格后即得高硅耐高温耐腐蚀合金钢。实施例2一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅1份、钯8份、钴8份、硅8份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其特征在于，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.1‑1份、钯3‑8份、钴2‑8份、硅5‑8份、锡2‑8份、石墨烯3‑7份、硅酸钠6‑11份、碳纤维5‑10份、钽3‑9份、铁100‑120份、锆5‑12份、碳化钨3‑8份、铈2‑7份、镉0.1‑0.4份。

【技术特征摘要】
1.一种高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其特征在于，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.1-1份、钯3-8份、钴2-8份、硅5-8份、锡2-8份、石墨烯3-7份、硅酸钠6-11份、碳纤维5-10份、钽3-9份、铁100-120份、锆5-12份、碳化钨3-8份、铈2-7份、镉0.1-0.4份。2.根据权利要求1所述的高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其特征在于，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.5份、钯5份、钴6份、硅6份、锡6份、石墨烯5份、硅酸钠8份、碳纤维7份、钽6份、铁110份、锆8份、碳化钨6份、铈6份、镉0.2份。3.根据权利要求1所述的高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其特征在于，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.3份、钯4份、钴3份、硅7份、锡4份、石墨烯4份、硅酸钠7份、碳纤维6份、钽4份、铁105份、锆7份、碳化钨4份、铈3份、镉0.3份。4.根据权利要求1所述的高硅耐高温耐腐蚀合金钢，其特征在于，所述高硅耐高温耐腐蚀合金钢包括以下重量份数的原料：铅0.9份、钯7份、钴7份、硅7.5份、锡7份、石墨烯6份、硅酸钠10份、碳纤维9份、钽8份、铁117份、锆10份、碳化钨7份、铈6份、镉0.2份。5.一种根据权利要求1-4任一所述的高硅耐高温耐腐蚀合金钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照上述配方称取铅、钯、钴、硅、锡、石墨烯、硅酸钠、碳纤维、钽、铁、锆、碳化钨、铈和镉，分别研磨过筛600-900目，备用；（2）将各原料按照质量百分比加入熔炼炉中，将熔炼炉的温度调至1050-1180℃，熔炼2-3小时，再升温至1300-1400℃，熔炼1-2小时，将原料熔炼成合金溶液，并对合金溶液进行脱硫、脱氧处理，再加入精炼剂进行精炼除渣；（3）将合金溶液浇入铸模进行铸型得到钢材；（4）对钢材进行热处理，将钢材放入加热炉中，加热至700-750℃，保温15-30分钟，然后随炉冷却至300-350℃，然后将钢材取出，空冷至室温，然后再将钢材放入加热炉中，缓慢加热至400-500℃，保温25-35分钟，再将钢材加热至700-800℃，然后水冷却至室温，然后再将钢材放入加热炉中，加热至500-650℃，然后保温20-35分钟，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：周环景，
申请(专利权)人：济宁雨辰知识产权代理有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37