耐腐蚀型合金钢的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及五金器材的材料领域，尤其涉及一种方便生产五金器材的耐腐蚀型合 金钢。
【背景技术】
[0002] 五金器材包括五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金意见安防用品等等。而 传统的五金器材的材料包括：金、银、铜、铁、铝等五种，由于现代工艺的发展，单一材料的五 金器逐渐减少，其本身是因为材料本身的性能的限定，单一材料的功能较为单一，因此其应 用范围较小，目前市面上采用合金钢在五金器材领域内的应用越来越广泛。
[0003] 合金钢本身由硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等多种元素 和铁复合而成，其本身具有高强度、高韧性、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。在 实际生产过程中，由于合金钢中各组分的含量不一样，合金钢本身的性能也会出现变化，而 作为五金器材，其一般应用建筑零部件和工具上，其本身会长时间接触水或者其他建筑材 料，为了保证其使用寿命，其本身的耐腐蚀性能要求较高，对于五金器材的耐压和耐冲击等 力学性能需求较高，方便五金器材的综合利用。
【发明内容】
[0004] 针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种耐腐蚀性能好，同时具有较高的 耐冲击等力学性能，方便用于生产五金器材的合金钢。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种耐腐蚀型合金钢，所述的合 金钢中各组分的重量百分比如下：Ce0.01~0. 014%，Ca0.08~0. 12%，Cu0.33~0.35%， P0· 001 ~0· 0012%，A1 0· 32 ~0· 35%，Ti0· 02 ~0· 035%，W0· 016 ~0· 019%，Mo0· 1 ~ 0· 12%，Zn0.22 ~0.28%，Cr0.22 ~0.28%，Si0.008 ~0.01%，Ni0.8 ~1.2%，Μη0.25 ~ 0· 33%，Ν0· 01 ~0· 015%，C0· 35 ~0· 42%，其余为Fe。
[0006] 本发明所述的合金钢中原料铯、钛、钨和硅的颗粒直径不超过100纳米。通过小颗 粒的稀有金属原料和硅，方便材料与铁元素之间的充分混合，混合均匀，方便后续的熔融和 球磨操作，提高整体工艺的工作效率。
[0007] 本发明所述的耐腐蚀型合金钢的制造方法，包括以下步骤： 1)按照权利要求1中各组分的重量比，通过精密天平，Ce0. 01~0. 014%，Ca0. 08~ 0· 12%，Cu0· 33 ~0· 35%，P0· 001 ~0· 0012%，A1 0· 32 ~0· 35%，Ti0· 02 ~0· 035%，W 0.016 ~0.019%，Mo0.1 ~0.12%，Zn0.22 ~0.28%，Cr0.22 ~0.28%，Si0.008 ~0.01%， Ni0· 8 ~1. 2%，Μη0· 25 ~0· 33%，N0· 01 ~0· 015%，C0· 35 ~0· 42%，其余为Fe进行配 料。
[0008] 2)将混匀后的原料投入球磨机中进行球磨混合1~2h。
[0009] 3)将步骤2)中得到的混合原料投入到炉中进行熔融，熔融温度为1450~1550°C， 熔融混合的产品在1300~1350°C下进行浇铸，浇铸完成后，进而二级退火工艺，首先在 1000~1070°C下退火1~2h，接着在500~600°C下退火3~4h。
[0010] 4)经过自然冷却得到合金钢产品。
[0011] 本发明所述的步骤2)中的球磨机为行星球磨机，球磨介质为酒精，球磨转速为 60~70转/秒。
[0012] 本发明所述的步骤2)和步骤3)的操作过程中，均在氮气的保护气氛下进行。
[0013] 本发明所述的步骤4)的冷却的过程中，需要在常温条件下的氮气流中进行冷却， 冷却到150~200 °C后，将其放置到大气中进行冷却。
[0014] 本发明的优点在于：本发明通过在合金钢的混合原料中添加铯，钛，钨和硅等原 料，大大提高合金钢本身的耐腐蚀性能，合金钢生产的五金器材在长时间浸水和其他建筑 涂料接触过程中不易发生腐蚀，使用寿命长；同时通过控制材料本身碳、镍、锰、铝和铜元素 的含量，保证了材料较好的力学性能，方便五金器材适用于高强度的建筑要求，不仅提高合 金钢在五金器材中的应用范围，同时提高了五金器材的实用范围，实用效果好。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述。
[0016] 实施例1: 一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce 0. 01%,Ca0. 08%,Cu0. 33%,P0. 001%,A1 0. 32%,Ti0. 02%,ff0.016%,Mo0. 1%,Zn0.22%, Cr0· 22%，Si0· 008%，Ni0· 8%，Mn0· 25%，N0· 01%，C0· 35%，其余为Fe。
[0017] 实施例2:-种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下： CeO. 014%,Ca0. 12%,Cu0. 35%,P0. 0012%,A1 0. 35%,Ti0. 035%,ff0. 019%,Mo0. 12%, ZnO. 28%，Cr0· 28%，Si0· 01%，Ni1. 2%，Mn0· 33%，N0· 015%，C0· 42%，其余为Fe。
[0018] 实施例3:-种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce 0. 012%,Ca0. 09%,Cu0. 34%,P0. 0011%,A1 0. 33%,Ti0. 025%,ff0. 017%,Mo0. 105%,Zn 0· 24%，Cr0· 27%，Si0· 009%，Ni0· 9%，Mn0· 28%，N0· 012%，C0· 36%，其余为Fe。
[0019] 实施例4:一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce 0. 013%,Ca0. 11%,Cu0. 345%,P0. 00105%,A1 0. 34%,Ti0. 03%,ff0. 018%,Mo0. 11%,Zn 0· 26%，Cr0· 25%，Si0· 0085%，Ni1. 1%，Mn0· 31%，N0· 014%，C0· 4%，其余为Fe。
[0020] 实施例5:本发明所述的耐腐蚀型合金钢的制造方法，包括以下步骤： 1)通过精密天平，称取权利要求1~4中各组分的原料进行配料。
[0021] 2)将混匀后的原料投入在氮气的保护下的行星球磨机中，进行球磨混合1~2h， 球磨介质为酒精，球磨转速为60~70转/秒。
[0022] 3)将步骤2)中得到的混合原料投入到氮气的保护下的熔融炉中，进行熔融，熔融 温度为1450~1550°C，熔融混合的产品在1300~1350°C下进行浇铸，浇铸完成后，进而二 级退火工艺，首先在1000~1070°C下退火1~2h，接着在500~600°C下退火3~4h。
[0023] 4)将步骤3)中得到的产品在常温条件下的氮气流中进行冷却，冷却到150~ 200°C后，将其放置到大气中进行冷却，最后得到合金钢产品。
[0024] 实施例6:将实施例1-4中生产的合金钢产品进行性能对比试验，其实验结果如下 表所示：（其中耐腐蚀性测试采用硝酸：乙醇为1:19的腐蚀液进行腐蚀操作20~30s，在光 学显微镜下检测）
由上表可知：当合金钢中的铯、钛和钨的含量控制材料整体的耐腐蚀性，但是当其含量 过多是，则影响了材料整体的力学性能，具体包括材料本身的冲击性能和拉伸强度，而材料 本身中的碳元素和氮元素的含量，则影响材料本身的拉伸强度，当其用量过多时，材料本身 的拉伸大度大大减少，而当其用量过少时，则影响了材料本身冲击性能，合金钢中的铜、铝 和镍的含量主要是方便与材料中各组分形成稳定的连接结构，其含量影响着材料本身的加 工性能，方便合金钢进行二次加工。
[0025] 需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范 围，在上述实施例的基础上所做出的等同变换均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种耐腐蚀型合金钢，其特征在于，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce 0· 01 ~0· 014%，Ca0· 08 ~0· 12%，Cu0· 33 ~0· 35%，P0· 001 ~0· 0012%，A1 0· 32 ~ 0· 35%，Ti0· 02 ~0· 035%，W0· 016 ~0· 019%，Mo0· 1 ~0· 12%，Zn0· 22 ~0· 28%，Cr 0· 22 ~0· 28%，Si0· 008 ~0· 01%，Ni0· 8 ~1. 2%，Μη0· 25 ~0· 33%，N0· 01 ~0· 015%， C0· 35 ~0· 42%，其余为Fe。2. 根据权利要求1所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的合金钢中 原料铯、钛、钨和硅的颗粒直径不超过100纳米。3. -种根据权利要求1所述的耐腐蚀型合金钢的制造方法，其特征在于，所述的制造 方法包括以下步骤： 1) 按照权利要求1中各组分的重量比，通过精密天平，Ce0. 01~0. 014%，Ca0. 08~ 0· 12%，Cu0· 33 ~0· 35%，P0· 001 ~0· 0012%，A1 0· 32 ~0· 35%，Ti0· 02 ~0· 035%，W 0.016 ~0.019%，Mo0.1 ~0.12%，Zn0.22 ~0.28%，Cr0.22 ~0.28%，Si0.008 ~0.01%，Ni0· 8 ~1. 2%，Μη0· 25 ~0· 33%，N0· 01 ~0· 015%，C0· 35 ~0· 42%，其余为Fe进行配 料； 2) 将混匀后的原料投入球磨机中进行球磨混合1~2h; 3) 将步骤2)中得到的混合原料投入到炉中进行熔融，熔融温度为1450~1550°C，熔融 混合的产品在1300~1350°C下进行浇铸，浇铸完成后，进而二级退火工艺，首先在1000~ 1070°C下退火1~2h，接着在500~600°C下退火3~4h; 4) 经过自然冷却得到合金钢产品。4. 根据权利要求3所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的步骤2)中 的球磨机为行星球磨机，球磨介质为酒精，球磨转速为60~70转/秒。5. 根据权利要求3或4所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的步骤 2)和步骤3)的操作过程中，均在氮气的保护气氛下进行。6. 根据权利要求3所述的耐腐蚀型合金钢的生产方法，其特征在于，所述的步骤4)的 冷却的过程中，需要在常温条件下的氮气流中进行冷却，冷却到150~200°C后，将其放置 到大气中进行冷却。
【专利摘要】本发明公开了一种耐腐蚀型合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：Ce？0.01～0.014%，Ca？0.08～0.12%，Cu？0.33～0.35%，P？0.001～0.0012%，Al？0.32～0.35%，Ti？0.02～0.035%，W？0.016～0.019%，Mo？0.1～0.12%，Zn？0.22～0.28%，Cr？0.22～0.28%，Si？0.008～0.01%，Ni？0.8～1.2%，Mn？0.25～0.33%，N？0.01～0.015%，C？0.35～0.42%，其余为Fe；本发明通过在合金钢的混合原料中添加铯，钛，钨和硅等原料，大大提高合金钢本身的耐腐蚀性能，使用寿命长；提高了合金钢在五金器材中的应用范围，实用效果好。
【IPC分类】C22C38/16, C22C38/04, C21D1/26, C22C38/12, C22C38/06, C22C38/08, C22C38/14, C22C38/02
【公开号】CN105349883
【申请号】CN201510881234
【发明人】朱亮
【申请人】张家港市新凯带钢制造有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月7日