一种金属材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料领域，涉及一种金属材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前的金属材料中合金金属材料运用的更为广泛，一般的金属材料中基本上是由 C、Si、Fe等元素组成。这些金属材料可以满足一般工业需求，但是在一些对金属材料的性 能要求较高的领域而言，常规的金属材料还远远无法满足需求。我国的稀土资源位居世界 前沿，稀土元素由于其自身特有的性能，将其渗入到钢铁中能够很好的提高钢铁的性能， 因此，目前稀土在冶金工业方面的研究开始比较深入。但是，稀土元素一般价格比较昂贵， 其加入的量及与那些组分组合都还是一个需要进一步研究的目标。
[0003]CN104178703A公开了一种新型金属材料，其各个组成部分所占百分比为：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%, A1:0. 1-1.0%，Ti:0. 1-0.8%，Sn:0.8% -1.5% ;稀土元素中的Ce、La中的至少一种： 0. 6-1. 7%，其余为Fe。但是该金属材料的性能还不能满足实际的需要。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种金属材料及其制备方法， 所述金属材料具有优异的机械性能、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性和流动性，并且质地紧 密，品质尚。
[0005] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] -方面，本发明提供了一种金属材料，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
[0007] € 0.2-2.4 份， M：n 1.1-2.5 份， Cr 12-22份， Cu 0.8-2.3 份， Ti 0.9-1.5 份， Ce 和/或La 0:.1-0.5 份， Fe. 100 份 r
[0008] 本发明提供的金属材料中含有C0. 2-2. 4份，如0. 3份、0. 4份、0. 5份、0. 8份、1. 0 份、L2 份、1.4 份、1.6 份、2.0 份或 2. 2 份等；Μη1. 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；Ti 0.9-1. 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；Fe 100 份。
[0009] 本发明中的Μη可以提材料的韧性、强度、硬度和耐磨性、淬透性，改善金属材料的 热加工性能；
[0010] Cr可以提高金属材料的强度、硬度和耐磨性；
[0011] Cu可以增强金属材料的韧性，同时还可以降低成型加工时的有效压力，并且比较 廉价；
[0012] Ti可以起到细化金属材料的铸造组织和焊缝组织的作用；
[0013] 作为优选的技术方案，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
[0014] C L0-2.0份， Mu 1,5-2.0 份， Cr 15-20份，
[0015] Cu L0-1.8份， Ti 1.2-1.4 份， Ce:和/或Xa0.2-0,4 份:， Fe 100 ft〇
[0016] 作为更优选的技术方案，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
[0017] C 1.5 份， Mu 1.8 份， :& 16份， Cu 1.6份， Ti 1.2 份， Ce和/或La 0.2份， Be 【00汾。
[0018] 作为更优选的技术方案，所述金属材料按重量份数包括如下组分：
[0019] C i.6 份， Μη 2.0 份， ?? 19份， Cu 1,6 份， Ti 1.4 份， Ge:和/或la. 0.4 份， Fe 丨00份。
[0020] 另一方面，本发明提供了一种如上所述金属材料的制备方法，所述制备方法为：将 配方量的各组分投入中熔炼炉子中加热熔化，熔化后进行浇注，冷却，再在保温箱内冷却， 最后回火，即得到金属材料。
[0021] 所述加热熔化的温度为 1570-1600°(：，如 1575°(：、1580°(：、1590°(：或 1598°(：等，优 选为 1595 °C。
[0022] 所述冷却的温度为 920-950°(：，如 925°(：、930°(：、940°(：或 945°(：等，优选为 935°(：;
[0023] 优选地，在保温箱内冷却至15_25°C，如18°C、20°C或23°C等。
[0024]所述回火处理的温度为 400-430°C，如 405°C、410°C、415°C、420°C或 425°C等，优 选为415°C。
[0025] 本发明中尽管没有加入S、P，但是原材料中也会带入S、P，这两种元素属于有害物 质，而稀土金属由于其高活泼性，能够脱去金属液中的S、P等有害物质，起到净化金属液的 作用，控制硫化物及其他化合物形态，起到变质、细化晶粒和强化作用，同时还可以显著的 提高金属材料的韧性、耐磨性、抗腐蚀性，并且还能改善金属材料的焊接能力和低温性能， 因此本发明中加入了适量的稀土元素。
[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0027] 本发明提供的金属材料中各元素相互配合、协同发挥作用，具有优异的机械性能、 耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性和流动性，其硬度可达HV665,强度可达665MPa，并且具有 优异的韧性、塑性、刚度和耐磨性，另外所述金属材料质地紧密，品质高。
【具体实施方式】
[0028] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0029] 实施例1:
[0030] 按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按重量份数包括以下组份：
[0031]C:0· 2 份，Μη:1· 1 份，Cr:12 份，Cu:2· 3 份，Ti:l. 5 份，La:0· 5 份，Fe100 份。
[0032] 按所述物料比例进行配料，配好的物料投入中熔炼炉中加热熔化，熔化后在 1570-1600 °C下进行浇注，冷却至920-950 °C后放入保温箱内冷却至15-25 °C，最后在 400-430 °C进行回火处理。
[0033] 实施例2:
[0034] 按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按份数包括以下组份：
[0035]C:2· 4 份，Μη:2· 5 份，Cr:22 份，Cu:0· 8 份，Ti:0. 9 份，Ce:0· 1 份，Fe100 份。
[0036] 所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
[0037] 实施例3 :
[0038] 按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按份数包括以下组份：
[0039]C: 1.8 份，Μη: 1.6 份，Cr: 18 份，Cu: 1.5 份，Ti: 1.3 份，Ce和La:0.2 份，Fe100 份。
[0040] 所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
[0041] 实施例4:
[0042] 按照本实施例的一种新型金属材料，所述金属材料按份数包括以下组份：
[0043]C:2· 0 份，Μη: 1. 2 份，Cr:20 份，Cu:1· 8 份，Ti: 1. 0 份，Ce和La:0· 3 份，Fe100 份。
[0044] 所述金属材料的制备方法与实施例1相同。
[0045] 实施例5
[0046] 所述金属材料按重量份数包括如下组分：
[0047]C1. 5 份，Μη1. 8 份，Cr16 份，Cu1. 6 份，Ti1. 2 份，Ce和La0· 2 份，Fe100 份。
[0048] 实施例6
[0049] 所述金属材料按重量份数包括如下组分：
[0050]C1. 6 份，Μη2. 0 份，Cr19 份，Cu1. 6 份，Ti1. 4 份，La0· 4 份，Fe100 份。
[0051] 对比例1-2
[0052] 所述对比例1-2为CN104178703A中的实施例1和2。
[0053] 对实施例1-6及对比例1-2得到的金属材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
[0054]表1
[0055]
[0056]申请人声明，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局 限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭 露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包括如下组分： C 0.2-14 份， Μη 1.1-2.5 汾， 份 這-兹横， Cu 0.8-23 份， Τι 0.9-1.5 汾， Ce和/或La 0.1-0.5 汾， Fe 100 份。2. 根据权利要求1所述的金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包括如下 组分： (、 1,0-2.()汾， Μη 1.5-2.0 份， Cr 15-20 份， CuL0-1.8 份， Τι 1.2-1.4 份， Ce和/或La 0.2-().4 份， 挽 100份。3. 根据权利要求1或2所述的金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包括 如下组分： C 1.5 份， Μη 1.8 份， Cr 16 份， Lu 1.6汾， Ti 1.2 份， Ce和/或La 0.2份， 於 100份。4. 根据权利要求1-3之一所述的金属材料，其特征在于：所述金属材料按重量份数包 括如下组分： C 1.6 份， Μη 2.0 汾， Cr 19 份， Cu 1.6 份， Γι 1.4 份， Ce和/或La 0.4汾， F色 100汾。5. 根据权利要求1-4之一所述的金属材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法为： 将配方量的各组分投入中烙炼炉子中加热烙化，烙化后进行诱注，冷却，再在保溫箱内冷 却，最后回火，即得到金属材料。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述加热烙化的溫度为 1570-1600°C，优选为 1595°C。7. 根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述冷却的溫度为920-950°C， 优选为935°C; 优选地，在保溫箱内冷却至15-25 °C。8. 根据权利要求5-7之一所述的制备方法，其特征在于：所述回火处理的溫度为 400-430 °C，优选为 415 °C。
【专利摘要】本发明提供了一种金属材料及其制备方法，所述金属材料按重量份数包括如下组分：C0.2-2.4份，Mn1.1-2.5份，Cr12-22份，Cu？0.8-2.3份，Ti0.9-1.5份，Ce和/或La0.1-0.5份，Fe100份。所述金属材料具备优异的机械性能(硬度高达HV665，强度高达665MPa)、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性和流动性，另外所述金属材料质地紧密，品质高，可广泛用于金属材料领域。
【IPC分类】C22C38/38, C22C38/28
【公开号】CN105239016
【申请号】CN201510719762
【发明人】徐德生
【申请人】无锡市嘉邦电力管道厂
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月29日