本发明涉及农用机械技术领域，具体涉及一种农用机械用耐腐蚀钢材及其制备方法。
背景技术：
由于农用机械一般都是露天作业，长时间接收风吹日晒，造成农用机械腐蚀，尤其农用机械用钢材，出现腐蚀，则会严重影响农用机械的使用，为此，有必要提供一种农用机械用耐腐蚀钢材，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种农用机械用耐腐蚀钢材及其制备方法，该钢材通过添加多种金属元素和稀土元素，具有优异的耐腐蚀性能，且机械性能和力学性能优良，延长了农用机械的使用寿命。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种农用机械用耐腐蚀钢材，由如下重量百分比的成分组成：碳0.20-0.80％、硅 0.05-0.15％、铬1.00-5.00％、镍0.30-0.70％、磷0.06-0.12％、钨0.02-0.08％、氮0.40-0.80％、钼0.12-0.18％、钴0.03-0.09％、钯0.01-0.03％、锶0.03-0.06％、稀土材料1.11-1.35％，余量为铁和不可避免的杂质。
优选的，由如下重量百分比的成分组成：碳0.50％、硅0.10％、铬3.00％、镍0.50％、磷0.09％、钨0.05％、氮0.60％、钼0.15％、钴0.06％、钯0.02％、锶0.04％、稀土材料 1.23％，余量为铁和不可避免的杂质。
优选的，所述稀土元素按重量百分比计包括以下成分：钆：10-20％、镨：4-8％、镱：5-15％，镧：5-10％、镝：4-9％、铈：7-15％，余量为钕。
优选的，所述不可避免的杂质的质量百分比≤0.02％。
本发明还提供了上述农用机械用耐腐蚀钢材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取所需原料；
(2)将所述铁、碳、硅、铬、镍、磷、氮投入到高温炉中，并在氩气保护下加热到800-900℃熔融，然后将高温炉升温到1000-1100℃，放入稀土材料，石墨棒搅拌 20-40min后，再依次加入钨、钼、钴、钯、锶，升温至1200-1400℃，熔化成合金溶液；
(3)将出高温炉的合金溶液进行真空脱气，钢水在真空处理过程中全程吹氩气，抽真空压力≤1Kpa，抽真空时间≥15min，制得精炼合金溶液；
(4)采用精炼合金溶液连铸，得到厚度为30-50cm的铸坯，然后进行退火处理、淬火处理、回火处理，即得农用机械用耐腐蚀钢材。
优选的，所述步骤(3)中的抽真空压力控制为0.3-0.7Kpa，抽真空时间为15-25min。
优选的，所述步骤(4)中的退火处理是将所述铸坯在高温炉中升温至600-700℃下保温10-20min，然后炉温降至400-500℃，随后打开炉门继续缓冷至200-300℃，出炉空冷至室温。
优选的，所述淬火处理是将退火后的铸坯缓慢升至500-600℃并保温30-40min，再次炉热至700-800℃后用高压喷射水将铸坯快速冷却。
优选的，所述回火处理是将经淬火后的铸坯在室温下再次入炉并将炉温升 200-300℃后保温20-30min后出炉空冷至室温。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明通过合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有较好的耐腐蚀性能，可以显著延长农用机械钢材的使用寿命，降低的损坏率，增加了安全系数。
(2)本发明通过高温炉冶炼和真空处理工艺，保证了钢水的纯净度，并通过低过热度的连铸过程，在氩气氛围保护下进行浇注，可以生产出高质量的铸坯，为对铸坯进行高强的热处理工艺奠定了更好的基础，从而进一步提高钢材耐腐蚀性能。
(3)本发明通过在钢材中加入特定的多种稀土元素，因其具有独特的核外电子排布，在冶金过程中可改善组织结构，提高钢材的耐高温性能和耐腐蚀性。
(4)本发明的农用机械用耐腐蚀钢材以铁为主要成分，并通过多种金属元素、稀土元素配合，提高了钢材的耐腐蚀性能，且机械性能和力学性能优良，且制备方法简单，能耗低，可广泛用于农用机械上。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
本实施例的农用机械用耐腐蚀钢材，由如下重量百分比的成分组成：碳0.20％、硅 0.05％、铬1.00％、镍0.30％、磷0.06％、钨0.02％、氮0.40％、钼0.12％、钴0.03％、钯0.01％、锶0.03％、稀土材料1.11％，余量为铁和不可避免的杂质。
其中，所述稀土元素按重量百分比计包括以下成分：钆：10％、镨：4％、镱：5％，镧：5％、镝：4％、铈：7％，余量为钕。
其中，所述不可避免的杂质的质量百分比≤0.02％。
本发明还提供了上述农用机械用耐腐蚀钢材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取所需原料；
(2)将所述铁、碳、硅、铬、镍、磷、氮投入到高温炉中，并在氩气保护下加热到800℃熔融，然后将高温炉升温到1000℃，放入稀土材料，石墨棒搅拌20min后，再依次加入钨、钼、钴、钯、锶，升温至1200℃，熔化成合金溶液；
(3)将出高温炉的合金溶液进行真空脱气，钢水在真空处理过程中全程吹氩气，抽真空压力≤1Kpa，抽真空时间≥15min，制得精炼合金溶液；
(4)采用精炼合金溶液连铸，得到厚度为30cm的铸坯，然后进行退火处理、淬火处理、回火处理，即得农用机械用耐腐蚀钢材。
其中，所述步骤(3)中的抽真空压力控制为0.3-0.7Kpa，抽真空时间为15min。
其中，所述步骤(4)中的退火处理是将所述铸坯在高温炉中升温至600℃下保温 10min，然后炉温降至400℃，随后打开炉门继续缓冷至200℃，出炉空冷至室温。
其中，所述淬火处理是将退火后的铸坯缓慢升至500℃并保温30min，再次炉热至 700-800℃后用高压喷射水将铸坯快速冷却。
其中，所述回火处理是将经淬火后的铸坯在室温下再次入炉并将炉温升200℃后保温20min后出炉空冷至室温。
实施例2
本实施例的农用机械用耐腐蚀钢材，由如下重量百分比的成分组成：碳0.80％、硅 0.15％、铬5.00％、镍0.70％、磷0.12％、钨0.08％、氮0.80％、钼0.18％、钴0.09％、钯0.03％、锶0.06％、稀土材料1.35％，余量为铁和不可避免的杂质。
其中，所述稀土元素按重量百分比计包括以下成分：钆：20％、镨：8％、镱：5-15％，镧：10％、镝：9％、铈：15％，余量为钕。
其中，所述不可避免的杂质的质量百分比≤0.02％。
本发明还提供了上述农用机械用耐腐蚀钢材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取所需原料；
(2)将所述铁、碳、硅、铬、镍、磷、氮投入到高温炉中，并在氩气保护下加热到900℃熔融，然后将高温炉升温到1100℃，放入稀土材料，石墨棒搅拌20-40min后，再依次加入钨、钼、钴、钯、锶，升温至1400℃，熔化成合金溶液；
(3)将出高温炉的合金溶液进行真空脱气，钢水在真空处理过程中全程吹氩气，抽真空压力≤1Kpa，抽真空时间≥15min，制得精炼合金溶液；
(4)采用精炼合金溶液连铸，得到厚度为50cm的铸坯，然后进行退火处理、淬火处理、回火处理，即得农用机械用耐腐蚀钢材。
其中，所述步骤(3)中的抽真空压力控制为0.3-0.7Kpa，抽真空时间为25min。
其中，所述步骤(4)中的退火处理是将所述铸坯在高温炉中升温至700℃下保温 20min，然后炉温降至500℃，随后打开炉门继续缓冷至300℃，出炉空冷至室温。
其中，所述淬火处理是将退火后的铸坯缓慢升至600℃并保温40min，再次炉热至800℃后用高压喷射水将铸坯快速冷却。
其中，所述回火处理是将经淬火后的铸坯在室温下再次入炉并将炉温升300℃后保温30min后出炉空冷至室温。
实施例3
本实施例的农用机械用耐腐蚀钢材，由如下重量百分比的成分组成：碳0.50％、硅 0.10％、铬3.00％、镍0.50％、磷0.09％、钨0.05％、氮0.60％、钼0.15％、钴0.06％、钯0.02％、锶0.04％、稀土材料1.23％，余量为铁和不可避免的杂质。
其中，所述稀土元素按重量百分比计包括以下成分：钆：15％、镨：6％、镱：5-15％，镧：7％、镝：6％、铈：11％，余量为钕。
其中，所述不可避免的杂质的质量百分比≤0.02％。
本发明还提供了上述农用机械用耐腐蚀钢材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取所需原料；
(2)将所述铁、碳、硅、铬、镍、磷、氮投入到高温炉中，并在氩气保护下加热到850℃熔融，然后将高温炉升温到1050℃，放入稀土材料，石墨棒搅拌30min后，再依次加入钨、钼、钴、钯、锶，升温至1300℃，熔化成合金溶液；
(3)将出高温炉的合金溶液进行真空脱气，钢水在真空处理过程中全程吹氩气，抽真空压力≤1Kpa，抽真空时间≥15min，制得精炼合金溶液；
(4)采用精炼合金溶液连铸，得到厚度为40cm的铸坯，然后进行退火处理、淬火处理、回火处理，即得农用机械用耐腐蚀钢材。
其中，所述步骤(3)中的抽真空压力控制为0.3-0.7Kpa，抽真空时间为20min。
其中，所述步骤(4)中的退火处理是将所述铸坯在高温炉中升温至650℃下保温15min，然后炉温降至450℃，随后打开炉门继续缓冷至250℃，出炉空冷至室温。
其中，所述淬火处理是将退火后的铸坯缓慢升至550℃并保温35min，再次炉热至 750℃后用高压喷射水将铸坯快速冷却。
其中，所述回火处理是将经淬火后的铸坯在室温下再次入炉并将炉温升250℃后保温25min后出炉空冷至室温。
综上所述，本发明通过合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有较好的耐腐蚀性能，可以显著延长农用机械钢材的使用寿命，降低的损坏率，增加了安全系数。并通过高温炉冶炼和真空处理工艺，保证了钢水的纯净度，并通过低过热度的连铸过程，在氩气氛围保护下进行浇注，可以生产出高质量的铸坯，为对铸坯进行高强的热处理工艺奠定了更好的基础，从而进一步提高钢材耐腐蚀性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。