本发明涉及合金钢的技术领域，尤其涉及一种耐酸碱温度传感器用合金钢及其制备方法。
背景技术：
温度传感器在使用过程中，其中热敏电阻起着重要的作用，而热敏电阻是一种具有温度敏感性的半导体电阻，一旦超过一定的温度时，它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高，能够电流浪涌过大，温度过高时对电路起保护作用。
在工作电流下，产生的热量和散发的热量达到平衡电流可以正常通过，当过大电流通过时，元件产生大量的热量不能及时的散发出去，导致电阻迅速上升，限制了大电流通过，从而起到过流保护作用，但随着社会进步，新兴的电气设备需要更灵敏温度控制和调节。
而温度传感器中热敏电阻的使用材料大多为合金钢，现有技术中的合金钢的耐酸碱性能无法满足实际使用过程中的需求，因此亟需设计一种耐酸碱温度传感器用合金钢来解决现有技术中的问题。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种耐酸碱温度传感器用合金钢及其制备方法。本发明通过对组分进行合理选择，提升了温度传感器用合金钢的耐酸碱性能。
本发明提出的一种耐酸碱温度传感器用合金钢，其各组分的重量百分数如下：C：0.09-0.11％，Mn：0.6-0.7％，S＜0.008％，P＜0.02％，Si：0.4-0.5％，Cr：1.4-1.6％，Mo：0.2-0.4％，V：0.05-0.10％，W：0.3-1.5％，Ti：0.05-0.15％，Nb：0.05-0.10％，Cu：0.01-0.1％，稀土：0.02-0.08％，Al：1.4-1.6％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地，Cr含量与Al含量之比Cr/Al以重量比计，满足Cr/Al＝1。
优选地，Cr和Al的合计含量(Cr+Al)与C的含量之比(Cr+Al)/C以重量比计，满足25.5＜(Cr+Al)/C＜35.6。
优选地，Mo、Nb、Cu和V的合计含量(Mo+Nb+Cu+V)与C含量之比(Mo+Nb+Cu+V)/C以重量比计，满足2.82＜(Mo+Nb+Cu+V)/C＜7.78。
优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.095-0.105％，Mn：0.62-0.68％，S＜0.006％，P＜0.01％，Si：0.42-0.48％，Cr：1.45-1.55％，Mo：0.25-0.35％，V：0.06-0.09％，W：0.4-1.4％，Ti：0.08-0.12％，Nb：0.06-0.09％，Cu：0.02-0.09％，稀土：0.03-0.07％，Al：1.45-1.55％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.1％，Mn：0.65％，S:0.005％，P:0.01％，Si：0.45％，Cr：1.5％，Mo：0.3％，V：0.075％，W：0.9％，Ti：0.10％，Nb：0.075％，Cu：0.055％，稀土：0.05％，Al：1.5％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的一种耐酸碱温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铌锭、铜块和铝块进行熔炼，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.09-0.11％，Mn：0.6-0.7％，S＜0.008％，P＜0.02％，Si：0.4-0.5％，Cr：1.4-1.6％，Mo：0.2-0.4％，V：0.05-0.10％，W：0.3-1.5％，Ti：0.05-0.15％，Nb：0.05-0.10％，Cu：0.01-0.1％，稀土：0.02-0.08％，Al：1.4-1.6％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至750-850℃，保温0.5-1.5h，接着升温至1050-1070℃，保温1.5-3.5h，然后空冷至室温，接着升温至480-660℃进行时效处理，时效处理的时间为1.5-3.5h，然后空冷至室温得到耐酸碱温度传感器用合金钢。
优选地，S1中，熔炼的温度为1400-1420。
优选地，S1中，变质处理的温度为1450-1550℃。
本发明的耐酸碱温度传感器用合金钢在以Al作为合金元素提高材料的抗腐蚀性能时，主要是形成三氧化铝起电阻极化，但三氧化铝在实际的溶液中会产生点腐蚀，加入少量的Mo可抑制点腐蚀的产生和已经形成点腐蚀的发展。因此，在所设计的合金中加入Mo。虽然Mo会提高钢的淬透性，但加入的量比较少，不会引起在冷却过程中的淬透性。合金中加入很少量的Cu，其含量控制在0.1％以下。钢中加入Nb、V可细化晶粒，二者的总量控制在0.2％以下。事实上，含铝钢中的Al可形成AlN，同样具有细化晶粒的作用。靠Cr、Al复合合金化提高钢的抗腐蚀性能，Cr、Al必须固溶到钢组织的基体。在常温下，Cr和Fe可以充分互溶，Al也具有很高的溶解度，所以在加入的Cr、Al元素大部分溶入到钢的基体铁素体中。而强化金属耐磨性的元素是钴。钴为非碳化物形成元素，与碳的结合力比较弱，在钢中基本上不能与碳化合，仅能以原子态存在于奥氏体中，其作用:促使更多的钨、钼溶于奥氏体，这就增加了奥氏体的合金度，从而提高了合金的硬度和耐磨性；钴原子的溶入导致固溶体内各原子间的金属键能加大，引发固溶体晶格畸变或者吸附于位错线附近，降低了位错的能量状态，提高了金属粒子从表面逸出所必须的激活能，从而使材料的硬度与耐磨性得到提高。固溶处理的目的是消除导辊铸态组织中存在于晶界的网状渗碳体，并保持高硬度的V、Ti、W的碳化物；时效是为了充分发挥合金钢中加入的V、Ti及Nb的弥散强化作用，提高奥氏体基体的硬度。
Cu元素在本发明中的突出作用是改善模具钢的抗大气腐蚀性能；其与P的配合使用，提高了合金的强度和屈服比；但是，P含量不应过高，会造成偏析严重，增加回火脆性，显著降低钢的塑性和韧性，致使钢在冷加工时容易脆裂，也即所谓“冷脆”现象，因此，在本发明技术方案中，将其含量限制为P＜0.01％，即不含P也是允许的。
本发明在调控各个元素配比时，控制了硅元素和铝元素的配比，促使在保质合金钢保持一定强度和耐磨性能的同时，具有优异的防腐性和韧性。且控制硅元素和铝元素的合计含量与碳元素的配比，赋予本发明合金钢优异的硬度的同时，具有优异的防腐性和韧性。控制钼元素、铌元素铬元素和钒元素的合计含量和碳元素的配比，赋予本发明合金钢优异的综合性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
本发明提出的一种耐酸碱温度传感器用合金钢，其各组分的重量百分数如下：C：0.1％，Mn：0.65％，S:0.005％，P:0.01％，Si：0.45％，Cr：1.5％，Mo：0.3％，V：0.075％，W：0.9％，Ti：0.10％，Nb：0.075％，Cu：0.055％，稀土：0.05％，Al：1.5％，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例2
本发明的一种耐酸碱温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铌锭、铜块和铝块进行熔炼，熔炼的温度为1400℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1550℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.09％，Mn：0.7％，S：0.006％，P:0.015％，Si：0.4％，Cr：1.6％，Mo：0.2％，V：0.10％，W：0.3％，Ti：0.15％，Nb：0.05％，Cu：0.1％，稀土：0.02％，Al：1.6％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至750℃，保温1.5h，接着升温至1050℃，保温3.5h，然后空冷至室温，接着升温至480℃进行时效处理，时效处理的时间为3.5h，然后空冷至室温得到耐酸碱温度传感器用合金钢。
实施例3
本发明的一种耐酸碱温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铌锭、铜块和铝块进行熔炼，熔炼的温度为1420℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1450℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.11％，Mn：0.6％，S：0.005％，P:0.005％，Si：0.5％，Cr：1.4％，Mo：0.4％，V：0.05％，W：1.5％，Ti：0.05％，Nb：0.05-0.10％，Cu：0.1％，稀土：0.02％，Al：1.6％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至850℃，保温0.5h，接着升温至1070℃，保温1.5h，然后空冷至室温，接着升温至660℃进行时效处理，时效处理的时间为3.5h，然后空冷至室温得到耐酸碱温度传感器用合金钢。
实施例4
本发明的一种耐酸碱温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铌锭、铜块和铝块进行熔炼，熔炼的温度为1400℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1550℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.095％，Mn：0.68％，S：0.005％，P:0.005％，Si：0.42％，Cr：1.55％，Mo：0.25％，V：0.09％，W：0.4％，Ti：0.12％，Nb：0.06％，Cu：0.09％，稀土：0.03％，Al：1.55％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至750℃，保温1.5h，接着升温至1050℃，保温3.5h，然后空冷至室温，接着升温至480℃进行时效处理，时效处理的时间为3.5h，然后空冷至室温得到耐酸碱温度传感器用合金钢。
实施例5
本发明的一种耐酸碱温度传感器用合金钢的制备方法，包括如下步骤：
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铌锭、铜块和铝块进行熔炼，熔炼的温度为1420℃，得到合金液，然后加入稀土进行变质处理，变质处理的温度为1450℃；
S2、向S1中经过变质处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.105％，Mn：0.62％，S：0.002％，P：0.002％，Si：0.48％，Cr：1.45％，Mo：0.35％，V：0.06％，W：1.4％，Ti：0.08％，Nb：0.09％，Cu：0.02％，稀土：0.07％，Al：1.45％，其余为Fe和不可避免的杂质；
S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，然后将铸件升温至850℃，保温0.5h，接着升温至1070℃，保温1.5h，然后空冷至室温，接着升温至660℃进行时效处理，时效处理的时间为1.5h，然后空冷至室温得到耐酸碱温度传感器用合金钢。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。