一种高强度食品机械材料及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品处理机械技术领域，具体是一种高强度食品机械材料及其制作方法。
【背景技术】
[0002]食品加工中无论初加工还是精加工通常都会具有对食品进行破碎、粉碎、搅拌等工序。这些工序需要采用相应的机械设备驱动特定形状或结构的工具直接与食品、溶剂、添加剂等相接触的操作。当食品具有坚硬的外壳、果仁、甚至杂质时，相应的食品加工工具将长期处于被打磨的工作条件。而精加工工序中的溶剂、添加剂等材料也将对已经被打磨的加工工具形成物理和化学的冲击。因此，在食品加工中无论初加工还是精加工，同食品相接触的工具有磨损、形成细小脱落并混入食品材料中的风险。针对食品工业的安全、卫生和环保的特殊工业工作要求，选择合理的强度、硬度和塑性和韧性材料是食品工业的必然要求和本领域中始终所不断追求要解决的基本技术问题。为解决相应的杂质或有害物质混入食品之中，需要提供一种安全耐磨食品机械工具材料，保障人身健康。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种抗拉强度高、屈服强度高、硬度高的高强度食品机械材料及其制作方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]—种高强度食品机械材料，由所述材料制备的食品机械至少具有直接同所加工的食品材料相接触的执行部件，以完成对所接触的所述食品材料进行加工;所述材料，其成分按照质量百分比为:Cr:0.5-0.8%，Μο:0.08-0.2%，A1:22-30%，Mg:0.01-0.1%，Cd: <0.05% ,C: <0.95%,Si:0.5-4%,Mn: <0.8% ,Ti: < 0.08%，Cu:0.1-8%，余量为 Fe 和不可避免的杂质。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述高强度食品机械材料，其成分按照质量百分比为:Cr:0.60-0.65% ,Mo: 0.10-0.15% ,Al:25-28% ,Mg: 0.01-0.05 % ,Cd: 0.006-0.03%，C:0.2-0.4%，S1:1-3%，Mn:0.2-0.6% ,Ti:0.02-0.06% ,Cu:0.1-5%，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述高强度食品机械材料，其成分按照质量百分比为:Cr:0.62-0.65% ,Mo: 0.11-0.14% , Al: 26-27 % ,Mg: 0.01-0.04% ,Cd: 0.006-0.01 % ,C:0.2-0.3% ,S1:1.5-2.5% ,Mn: 0.3-0.5% ,Ti: 0.03-0.05% ,Cu:l-4%，余量为 Fe 和不可避免的杂质。
[0008]所述高强度食品机械材料的制作方法，包括以下步骤:
[0009]I)按照质量百分比称取各成分备用；
[0010]2)将(^、]?0、厶1、]\^、0(1、(:、3^11、1^、01、卩6依次添加到搅拌反应器中，400-60(^/min搅拌10_20min，静止30_50min，然后200_400r/min搅拌5-10min，得到混合物料；
[0011]3)将电弧炉的炉温升至400-600°C，然后加入混合物料，加热至1200-1500°c，保温50-80min;随后LF炉精炼，精炼温度为1600-1750°C，时间在60-150min，所述精炼在氮气保护下进行;精炼完成后，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1500-1550°C，真空度40-45帕，脱气时间在60-150min;
[0012]4)脱气完成后，以8-12°C/s的降温速率冷至室温，采用进行初步热乳，初步热乳温度为1000-1300°C，初步热乳完成后，以10-20°C/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热乳，二次热乳的温度为800-900°C，二次热乳完成后，以10-20°C/s的降温速率冷至100-2000C，保温3-5h，最后以20°C/s的降温速率冷至室温，即得。
[0013]作为本发明进一步的方案:精炼温度为1650_1700°C。
[0014]作为本发明进一步的方案:脱气温度为1520_1530°C。
[0015]作为本发明进一步的方案:脱气完成后，以10°C/s的降温速率冷至室温。
[0016]作为本发明进一步的方案:初步热乳温度为1100_1200°C。
[0017]作为本发明进一步的方案:初步热乳完成后，以15°C/s的降温速率冷至室温。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0019]本发明制得的高强度食品机械材料的抗拉强度满足:800MPa，屈服强度满足:700MPa，硬度HB: 280-290，能够克服食品加工中的磨损、腐蚀和冲击，防止表面细小颗粒的脱落而污染食品原料，保障食品卫生和人身健康。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]本发明实施例中，一种高强度食品机械材料，由所述材料制备的食品机械至少具有直接同所加工的食品材料相接触的执行部件，以完成对所接触的所述食品材料进行加工;所述材料，其成分按照质量百分比为:0:0.5%，10:0.08%41:22%，1^:0.01%，〇(1:0.05% ,C: 0.95% ,Si: 0.5% ,Mn: 0.8% ,T1:0.08%，Cu: 0.I %，余量为 Fe 和不可避免的杂质。
[0023]所述高强度食品机械材料的制作方法，包括以下步骤:
[0024]I)按照质量百分比称取各成分备用。
[0025]2)将0、]?0^1、]\^、0(1、(:、3丨、]\111、1^、01小6依次添加到搅拌反应器中，40(^/1^11搅拌 10111；[11，静止30111；[11，然后2001'/111；[11搅拌5111；[11，得到混合物料。
[0026]3)将电弧炉的炉温升至400°C，然后加入混合物料，加热至1200°C，保温50min;随后LF炉精炼，精炼温度为1600°C，时间在60min，所述精炼在氮气保护下进行;精炼完成后，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1500°C，真空度40帕，脱气时间在60min。
[0027]4)脱气完成后，以8°C/s的降温速率冷至室温，采用进行初步热乳，初步热乳温度为1000°C，初步热乳完成后，以10°C/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热乳，二次热乳的温度为800°C，二次热乳完成后，以10°C/s的降温速率冷至100°C，保温3h，最后以20°C/s的降温速率冷至室温，即得。
[0028]实施例2
[0029]本发明实施例中，一种高强度食品机械材料，由所述材料制备的食品机械至少具有直接同所加工的食品材料相接触的执行部件，以完成对所接触的所述食品材料进行加工；所述材料，其成分按照质量百分比为:Cr:0.8% ,Mo:0.2%,Al:30%,Mg:0.1%,Cd:0.05%，C:0.95%，S1:4%，Mn:0.8%，T1:0.08%，Cu:8%，余量为 Fe 和不可避免的杂质。
[0030]所述高强度食品机械材料的制作方法，包括以下步骤:
[0031]I)按照质量百分比称取各成分备用。
[0032]2)将0、]?0^1、]\^、0(1、(:、3丨、]\111、1^、01小6依次添加到搅拌反应器中，60(^/1^11搅拌20min，静止50min，然后400r/min搅拌lOmin，得到混合物料。
[0033]3)将电弧炉的炉温升至600°C，然后加入混合物料，加热至1500°C，保温SOmin;随后LF炉精炼，精炼温度为1750°C，时间在150min，所述精炼在氮气保护下进行;精炼完成后，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1550°C，真空度45帕，脱气时间在150min。
[0034]4)脱气完成后，以12°C/s的降温速率冷至室温，采用进行初步热乳，初步热乳温度为1300°C，初步热乳完成后，以20°C/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热乳，二次热乳的温度为900°C，二次热乳完成后，以20°C/s的降温速率冷至200°C，保温5h，最后以20°C/s的降温速率冷至室温，即得。
[0035]实施例3
[0036]本发明实施例中，一种高强度食品机械材料，由所述材料制备的食品机械至少具有直接同所加工的食品材料相接触的执行部件，以完成对所接触的所述食品材料进行加工;所述材料，其成分按照质量百分比为:0:0.60%肩0:0.10%41:25%，1%:0.01%，〇(1:0.006%，C:0.2%，S1:l%，Mn:0.2%，T1:0.02%，Cu:0.1%，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0037]所述高强度食品机械材料的制作方法，包括以下步骤:
[0038]I)按照质量百分比称取各成分备用。
[0039]2)将 0、]?0^1、]\^、0(1、(:、3丨、]\111、1^、01小6依次添加到搅拌反应器中，50(^/1^11搅拌15min，静止40min，然后300r/min搅拌8min，得到混合物料。
[0040]3)将电弧炉的炉温升至500°C，然后加入混合物料，加热至1300°C，保温60min;随后LF炉精炼，精炼温度为1650°C，时间在70min，所述精炼在氮气保护下进行;精炼完成后，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1520°C，真空度40帕，脱气时间在70min。
[0041]4)脱气完成后，以9°C/s的降温速率冷至室温，采用进行初步热乳，初步热乳温度为1100°C，初步热乳完成后，以10°C/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热乳，二次热乳的温度为800°c，二次热乳完成后，以10°C/s的降温速率冷至100°C，保温3h，最后以20°C/s的降温速率冷至室温，即得。
[0042]实施例4
[0043]本发明实施例中，一种高强度食品机械材料，由所述材料制备的食品机械至少具有