一种加稀土的不锈钢抗磨蚀堆焊材料制造技术

一种加稀土的不锈钢抗磨蚀堆焊材料，主要含有（重量百分比）Ｃｒ１３～２０；Ｎｉ５～１０；Ｂ０．８～２．０；Ｆｅ余量；其特征在于还含有：稀土０．０５～０．４０，本发明专利技术系在原中国专利９４１１２６７３．０的基础上添加了稀土元素，其结果是减少并细化了夹杂物，堆焊金属组织也得到改善，从而使抗气蚀，抗磨损和抗磨蚀性分别提高５５％、５７％和８３％，是一种理想的水力机械（水轮机，水泵等）抗磨蚀防护用堆焊焊条。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及堆焊材料，特别提供了一种加稀土的不锈钢抗磨蚀堆焊材料。水轮机上采用的抗磨蚀堆焊材料，就其金相组织而言，主要有马氏体，奥氏体和奥氏体加共晶三大类。Cr14Ni5Mo(Cr13～16，Ni4～7)为低碳马氏体，抗磨蚀性为1Cr18Ni9Ti的1.2～1.5倍，KJ5～4(C1、Cr14、Mo1)为高碳马氏体，抗磨蚀性为1Cr18Ni9Ti的1.5～2.0倍，奥氏体焊条中的常用的是18-8系列，有A102，A107，A132等，其次为1Cr13Mn13N(堆277)，这类材料抗气蚀性能好，约为碳钢的20倍，但抗磨性与低碳钢相当，1Cr14Mn13N含少量铁素体，以奥氏体为主，强度、硬度都高于18-8，抗磨蚀性为18-8的1.5倍左右，耐磨一号组织为奥氏体加碳化物共晶，抗磨性超过18-8的两倍，但抗气蚀性能尚不及18-8，耐磨一号硬度较高(HRc50左右)，抗裂性差，难以打磨，推广应用有一定困难。中国专利94112673.0提供了一种铁基抗磨蚀堆焊材料，具有中等硬度，良好的抗裂性，较高抗磨蚀性和优异的抗气蚀性。本专利技术的目的在于提供一种同样有中等硬度，良好的抗裂性同时具有更为优异的抗磨损，抗磨蚀及气蚀性的堆焊材料。本专利技术提供了一种加稀土的不锈钢抗磨蚀堆焊材料，主要含有(重量百分比)Cr 13～20Ni 5～10B0.8～2.0Fe 余量其特征在于还含有稀土0.05～0.40本专利技术系在原中国专利94112673.0的基础上添加了稀土元素，其结果是减少并细化了夹杂物，堆焊金属组织也得到改善，从而使抗气蚀，抗磨损和抗磨蚀性分别提高55％，57％和83％，是一种理想的水力机械(水轮机，水泵等)抗磨蚀防护用堆焊焊条。下面结合附图通过实施例详述本专利技术。附附图说明图1为不加稀土时材料的金相照片；附图2为稀土含量为0.15％时金相照片；附图3为稀土含量为0.30％时金相照片；附图4为稀土含量为0.60％时金相照片；附图5为稀土对夹杂物数量的影响；附图6为稀土对夹杂物尺寸的影响；附图7为稀土对堆焊金属硬度的影响；附图8为稀土对堆焊金属抗气蚀性的影响；附图9为稀土对堆焊金属抗磨损性的影响；附图10为稀土对堆焊金属抗磨蚀性的影响。实施例1号堆焊材料的基本成分为Cr10 Ni8 B1.0 Fe余量；2号堆焊材料在1号的基础上加入市售混合稀土0.15；3号堆焊材料在1号的基础上加入市售混合稀土0.30；4号堆焊材料在1号的基础上加入市售混合稀土0.60。对上述4种材料的抗磨蚀性进行研究，结果如下1.稀土元素对组织的影响未加稀土时，初晶为少量等轴晶和较多树枝晶，加入0.15％的稀土时，初晶减少，共晶增多，初晶中等轴晶增多，树枝晶减少，加入0.30％稀土合金时，初晶数量增加，达到最大值，初晶中的树枝晶更少，绝大多数为等轴晶。当加入0.60％稀土合金时，树枝晶又重新发达起来，甚至超过不加稀土者。结果如图1～4所示。2稀土合金对夹杂物的影响加入稀土，将影响夹杂物的数量和尺寸，随稀土合金的加入，夹杂物先是逐渐变细，后又变粗，数量先是逐渐减少，后又增多，如图5和6所示。电子探针分析结果表明，不加稀土时，夹杂物为Ti-Mn硅酸盐，加稀土合金后为富稀土的Ti-Mn硅酸盐。3.稀土合金对堆焊金属硬度的影响结果如图7所示，与图1-4比较可知，硬度主要由初晶-共晶数量比例决定的，当硬度较低的初晶数量多时，硬度就低，4.稀土合金对抗磨蚀性能的影响稀土合金对抗气蚀，抗磨损和抗磨蚀性的影响如图8，9和10所示，可以看出，加入0.30％的稀土合金抗磨蚀性能最好，抗气蚀、抗磨损和抗磨蚀性分别比不加稀土的1号合金提高57％，55％和83％。考虑到1号合金的抗磨蚀性已很优良，说明加0.30％稀土合金的效果是非常可观的。加入不同数量稀土合金的作用如表1所示表1加入不同稀土合金的作用 当加入0.30％稀土合金时，夹杂物最少最细起到明显的变质作用，使钢的韧性及疲劳性能提高。气蚀时，夹杂物处容易萌生裂纹，裂纹也容易扩展，促进金属流失。稀土的变质作用显然对抗气蚀有利，对抗磨损也有好处。加入0.30％的稀土合金，使大部分树枝状晶变为等轴晶，减少了偏析，均化了组织，对抗磨蚀也是有利的。权利要求1.一种加稀土的不锈钢抗磨蚀堆焊材料，主要含有(重量百分比)Cr 13～20Ni 5～10B 0.8～2.0Fe 余量其特征在于还含有稀土0.05～0.40全文摘要一种加稀土的不锈钢抗磨蚀堆焊材料,主要含有(重量百分比)Cr13～20;Ni5～10;B0.8～2.0;Fe余量;其特征在于还含有:稀土0.05～0.40,本专利技术系在原中国专利94112673.0的基础上添加了稀土元素,其结果是减少并细化了夹杂物,堆焊金属组织也得到改善,从而使抗气蚀,抗磨损和抗磨蚀性分别提高55%、57%和83%,是一种理想的水力机械(水轮机,水泵等)抗磨蚀防护用堆焊焊条。文档编号B23K35/30GK1171317SQ9611546公开日1998年1月28日 申请日期1996年7月18日 优先权日1996年7月18日专利技术者王者昌, 李斌, 崔岩 申请人:中国科学院金属研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加稀土的不锈钢抗磨蚀堆焊材料，主要含有（重量百分比）Ｃｒ １３～２０Ｎｉ ５～１０Ｂ ０．８～２．０Ｆｅ 余量其特征在于还含有：稀土０．０５～０．４０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王者昌，李斌，崔岩，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]