一种抗高温氧化的合金钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗高温氧化的合金钢及其制备方法。所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.27‑0.31%、铝0.08‑0.12%、钛0.02‑0.05%、锌0.02‑0.05%、铈0.02‑0.05%、锰0.01‑0.05%、钼0.02‑0.05%、硅0.11‑0.18%、铌0.01‑0.03%、石墨微粉0.05‑0.09%、余量的高碳铬铁。本发明专利技术的抗高温氧化的合金钢具有良好的抗氧化性能和耐高温性能；同时合金制备过程中通过选择热处理和淬火处理两重处理，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐热性能均得到很大的提高。

An Alloy Steel with High Temperature Oxidation Resistance and Its Preparation Method

The invention discloses an alloy steel resistant to high temperature oxidation and a preparation method thereof. The high temperature oxidation resistant alloy steel includes the following weight percentage raw materials: stainless steel steel slag 0.27 0.31%, aluminium 0.08 0.12%, aluminium 0.12%, titanium 0.02 0.05%, zinzinzin0.02 0.05 0.05%, zinmanmanmanganese 0.01 0.05%, cercerium 0.02 8209 0.05%, molybybybyb0.0.05%, molybdenum 0.05%, silicon 0.11 8209 0.18% 0.18%, nibium 0.18% nibium 0.01 0.01%, aluminium 0.01%, aluminium 0.03%, graphite micro powder 0.05%, graphite powder 0.05 High carbon ferrochromium. The alloy steel with high temperature oxidation resistance has good oxidation resistance and high temperature resistance, and the hardness, wear resistance and surface heat resistance of the alloy are greatly improved by double treatment of heat treatment and quenching treatment during the preparation of the alloy.

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温氧化的合金钢及其制备方法
本专利技术涉及一种合金钢，具体是一种抗高温氧化的合金钢及其制备方法。
技术介绍
合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、锌、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。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。通常认为合金高温服役期间，在材料表面形成一层完整致密的氧化铬可以有效地保护基体，提高合金的使用寿命。在此基础上，有人通过预氧化的方法促进合金表面形成一层致密氧化铬，以提高合金的抗高温腐蚀能力。但是由于合金服役期间受到热应力的影响，因此氧化膜容易剥落，从而失去其对基体的保护性。因此，本专利技术提供一种抗高温氧化的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抗高温氧化的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：一种抗高温氧化的合金钢，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.27-0.31%、铝0.08-0.12%、钛0.02-0.05%、锌0.02-0.05%、铈0.02-0.05%、锰0.01-0.05%、钼0.02-0.05%、硅0.11-0.18%、铌0.01-0.03%、石墨微粉0.05-0.09%、余量的高碳铬铁。作为本专利技术进一步的方案：所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.28-0.30%、铝0.09-0.11%、钛0.03-0.04%、锌0.03-0.04%、铈0.03-0.04%、锰0.02-0.04%、钼0.03-0.04%、硅0.13-0.15%、铌0.02-0.03%、石墨微粉0.06-0.08%、余量的高碳铬铁。作为本专利技术进一步的方案：所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.29%、铝0.10%、钛0.03%、锌0.04%、铈0.03%、锰0.03%、钼0.04%、硅0.14%、铌0.02%、石墨微粉0.07%、余量的高碳铬铁。一种抗高温氧化的合金钢的制备方法，包括以下步骤：（1）将钛、铈、铌和锰放入熔炼炉中熔炼，1000-1400℃下保温25-40分钟后，加入锌，继续熔炼2-3h，出炉温度为1250-1300℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用；（2）将不锈钢钢渣、高碳铬铁投入真空感应炉中熔化，进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到1450-1480℃时，加入铝和钼，1200-1400℃下保温20-25分钟后，再加入硅和石墨微粉，1000-1100℃下保温10-20分钟后，加入上步所得合金块，熔融搅拌混合，在1600-1650℃精炼30-40min，保温10-15min；（3）铸造成型，出钢温度为1400-1500℃；（4）热处理：将铸造成型的铸件在500-550℃进行热处理，保温时间10-12小时，然后进行淬火处理；淬火温度为600-720℃，淬火时间为4-6s，最后空冷至室温即可。作为本专利技术进一步的方案：步骤（1）将钛、铈、铌和锰放入熔炼炉中熔炼，1300℃下保温30分钟后，加入锌，继续熔炼2.5h，出炉温度为1280℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用。作为本专利技术进一步的方案：步骤（2）将不锈钢钢渣、高碳铬铁投入真空感应炉中熔化，进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到1460℃时，加入铝和钼，1300℃下保温22分钟后，再加入硅和石墨微粉，1050℃下保温16分钟后，加入上步所得合金块，熔融搅拌混合，在1620℃精炼35min，保温12min。作为本专利技术进一步的方案：步骤（3）铸造成型，出钢温度为1450℃。作为本专利技术进一步的方案：步骤（4）热处理：将铸造成型的铸件在520℃进行热处理，保温时间11小时，然后进行淬火处理；淬火温度为680℃，淬火时间为5s，最后空冷至室温即可。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的抗高温氧化的合金钢通过不锈钢钢渣、铝、钛、锌、铈、锰、钼、硅、铌、石墨微粉和高碳铬铁制备而成，通过在合金中加入适量的铝、钛、钼、锰、铌、锌和铈等合金元素，使得合金材料具有良好的抗氧化性能和耐高温性能；同时合金制备过程中通过选择热处理和淬火处理两重处理，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐热性能均得到很大的提高。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1一种抗高温氧化的合金钢，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.27%、铝0.08%、钛0.02%、锌0.02%、铈0.02%、锰0.01%、钼0.02%、硅0.11%、铌0.01%、石墨微粉0.05%、余量的高碳铬铁。一种抗高温氧化的合金钢的制备方法，包括以下步骤：（1）将钛、铈、铌和锰放入熔炼炉中熔炼，1000℃下保温25分钟后，加入锌，继续熔炼2h，出炉温度为1250℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用；（2）将不锈钢钢渣、高碳铬铁投入真空感应炉中熔化，进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到1450℃时，加入铝和钼，1200℃下保温20分钟后，再加入硅和石墨微粉，1000℃下保温10分钟后，加入上步所得合金块，熔融搅拌混合，在1600℃精炼30min，保温10min；（3）铸造成型，出钢温度为1400℃；（4）热处理：将铸造成型的铸件在500℃进行热处理，保温时间10小时，然后进行淬火处理；淬火温度为600℃，淬火时间为4s，最后空冷至室温即可。实施例2一种抗高温氧化的合金钢，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.31%、铝0.12%、钛0.05%、锌0.05%、铈0.05%、锰0.05%、钼0.05%、硅0.18%、铌0.03%、石墨微粉0.09%、余量的高碳铬铁。一种抗高温氧化的合金钢的制备方法，包括以下步骤：（1）将钛、铈、铌和锰放入熔炼炉中熔炼，1400℃下保温40分钟后，加入锌，继续熔炼3h，出炉温度为1300℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用；（2）将不锈钢钢渣、高碳铬铁投入真空感应炉中熔化，进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到1480℃时，加入铝和钼，1400℃下保温25分钟后，再加入硅和石墨微粉，1100℃下保温20分钟后，加入上步所得合金块，熔融搅拌混合，在1650℃精炼40min，保温15min；（3）铸造成型，出钢温度为1500℃；（4）热处理：将铸造成型的铸件在550℃进行热处理，保温时间12小时，然后进行淬火处理；淬火温度为720℃，淬火时间为6s，最后空冷至室温即可。实施例3一种抗高温氧化的合金钢，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.29%、铝0.10%、钛0.03%、锌0.04%、铈0.03%、锰0.03%、钼0.04%、硅0.14%、铌0.02%、石墨微粉0.07%、余量的高碳铬铁。一种抗高温氧化的合金钢的制备方法，包括以下步骤：（1）将钛、铈、铌和锰放入熔炼炉中熔炼，1300℃下保温30分钟后，加入锌，继续熔炼2.5h，出炉温度为1280℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用。（2）将不锈钢钢渣、高碳铬铁投入真空感应炉中熔化，进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到1460℃时，加入铝和钼，1300℃下保温22分钟后，再加入硅和石墨微粉，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗高温氧化的合金钢，其特征在于，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.27‑0.31%、铝0.08‑0.12%、钛0.02‑0.05%、锌0.02‑0.05%、铈0.02‑0.05%、锰0.01‑0.05%、钼0.02‑0.05%、硅0.11‑0.18%、铌0.01‑0.03%、石墨微粉0.05‑0.09%、余量的高碳铬铁。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温氧化的合金钢，其特征在于，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.27-0.31%、铝0.08-0.12%、钛0.02-0.05%、锌0.02-0.05%、铈0.02-0.05%、锰0.01-0.05%、钼0.02-0.05%、硅0.11-0.18%、铌0.01-0.03%、石墨微粉0.05-0.09%、余量的高碳铬铁。2.根据权利要求1所述的抗高温氧化的合金钢，其特征在于，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.28-0.30%、铝0.09-0.11%、钛0.03-0.04%、锌0.03-0.04%、铈0.03-0.04%、锰0.02-0.04%、钼0.03-0.04%、硅0.13-0.15%、铌0.02-0.03%、石墨微粉0.06-0.08%、余量的高碳铬铁。3.根据权利要求1所述的抗高温氧化的合金钢，其特征在于，所述抗高温氧化的合金钢包括以下重量百分数的原料：不锈钢钢渣0.29%、铝0.10%、钛0.03%、锌0.04%、铈0.03%、锰0.03%、钼0.04%、硅0.14%、铌0.02%、石墨微粉0.07%、余量的高碳铬铁。4.一种根据权利要求1-3任一所述的抗高温氧化的合金钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将钛、铈、铌和锰放入熔炼炉中熔炼，1000-1400℃下保温25-40分钟后，加入锌，继续熔炼2-3h，出炉温度为1250-1300℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用；（2）将不锈钢钢渣、高碳铬铁投入真空感应炉中熔化，进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁...

【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