本发明涉及陶瓷钢技术领域，具体涉及一种高强度化学惰性好的陶瓷钢及其生产方法。
背景技术
钢，是对含碳量质量百分比介于0.02％至2.11％之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等。人类对钢的应用和研究历史相当悠久，但是直到19世纪贝氏炼钢法发明之前，钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。
目前，陶瓷钢材料越来越多地应用在我们的生活中，陶瓷钢材料兼具陶瓷和钢的多种优点而受到用户的青睐。然而，随着工业的发展，现有陶瓷钢材料强度、耐磨、耐水等性能指标已不能满足现代生产的需求，因此其发展也受到了一定的制约。
技术实现要素：
针对以上问题，本发明公开了一种高强度化学惰性好的陶瓷钢及其生产方法，制备的陶瓷钢不仅具有优异的硬度、抗拉强度、冲击韧性及屈服强度，且还具有较好的化学惰性。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢，由以下质量百分比的元素成分组成：al2o3：0.5～4.0％，石英砂：0.4～2.0％，高岭土：0.8～1.8％，锆石：0.8～1.5％，al：0.3～1.8％，mg：0.4～1.3％，c：0.5～0.8％；余量为fe及不可避免的少量杂质。
优选地，由以下质量百分比的元素成分组成：al2o3：3.5％，石英砂：0.8％，高岭土：1.1％，锆石：1.5％，al：1.2％，mg：0.6％，c：0.8％；余量为fe及不可避免的少量杂质。
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢的制备方法，包括以下步骤：
a、配置原料，将其投入到中频感应电炉中进行熔融，熔融过程中控制温度在1480-1530℃，待原料完全熔融后出炉；
b、将熔融后的铁水混合液浇注到砂型中，浇注先慢、中快、后细，得陶瓷钢；
c、将陶瓷钢加热到650-780℃，恒温60-150min后将陶瓷钢放入到135-170℃的盐浴中进行冷却，冷却5-7min后，取出常温静置；
d、将陶瓷钢回火加热到280-320℃，保温60-180min后，取出空冷至室温后即得。
优选地，步骤b中浇注温度为1230-1350℃。
优选地，步骤c中静置时间为3-6h。
优选地，步骤d中所述盐浴为硝盐浴。
采用上述的技术方案，本发明达到的有益效果是：
本发明通过合理优化陶瓷钢的原料与配比，使陶瓷钢的硬度、抗拉强度、冲击韧性、屈服强度及化学惰性得到提升，满足陶瓷钢的性能要求；热处理通过盐浴与空气的分级冷却能够在减少陶瓷钢内应力的同时，防止其发生变形和开裂；中温回火进一步提高其综合性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
实施例1：
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢，由以下质量百分比的元素成分组成：al2o3：3.5％，石英砂：0.8％，高岭土：1.1％，锆石：1.5％，al：1.2％，mg：0.6％，c：0.8％；余量为fe及不可避免的少量杂质。
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢的制备方法，包括以下步骤：
a、配置原料，将其投入到中频感应电炉中进行熔融，熔融过程中控制温度在1480℃，待原料完全熔融后出炉；
b、将熔融后的铁水混合液浇注到砂型中，浇注先慢、中快、后细，得陶瓷钢；
c、将陶瓷钢加热到650℃，恒温60min后将陶瓷钢放入到135℃的盐浴中进行冷却，冷却5min后，取出常温静置；
d、将陶瓷钢回火加热到280℃，保温60min后，取出空冷至室温后即得。
步骤b中浇注温度为1230℃。
步骤c中静置时间为3h。
步骤d中盐浴为硝盐浴。
实施例2：
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢，由以下质量百分比的元素成分组成：al2o3：4.0％，石英砂：0.4％，高岭土：1.8％，锆石：0.8％，al：1.8％，mg：1.3％，c：0.6％；余量为fe及不可避免的少量杂质。
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢的制备方法，包括以下步骤：
a、配置原料，将其投入到中频感应电炉中进行熔融，熔融过程中控制温度在1470℃，待原料完全熔融后出炉；
b、将熔融后的铁水混合液浇注到砂型中，浇注先慢、中快、后细，得陶瓷钢；
c、将陶瓷钢加热到680℃，恒温80min后将陶瓷钢放入到145℃的盐浴中进行冷却，冷却6min后，取出常温静置；
d、将陶瓷钢回火加热到290℃，保温90min后，取出空冷至室温后即得。
步骤b中浇注温度为1260℃。
步骤c中静置时间为4h。
步骤d中盐浴为硝盐浴。
实施例3：
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢，由以下质量百分比的元素成分组成：al2o3：0.5％，石英砂：1.4％，高岭土：0.8％，锆石：1.1％，al：0.9％，mg：0.8％，c：0.5％；余量为fe及不可避免的少量杂质。
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢的制备方法，包括以下步骤：
a、配置原料，将其投入到中频感应电炉中进行熔融，熔融过程中控制温度在1490℃，待原料完全熔融后出炉；
b、将熔融后的铁水混合液浇注到砂型中，浇注先慢、中快、后细，得陶瓷钢；
c、将陶瓷钢加热到710℃，恒温100min后将陶瓷钢放入到155℃的盐浴中进行冷却，冷却7min后，取出常温静置；
d、将陶瓷钢回火加热到300℃，保温120min后，取出空冷至室温后即得。
步骤b中浇注温度为1290℃。
步骤c中静置时间为5h。
步骤d中盐浴为硝盐浴。
实施例4：
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢，由以下质量百分比的元素成分组成：al2o3：1.8％，石英砂：2.0％，高岭土：1.5％，锆石：1.3％，al：0.3％，mg：0.4％，c：0.7％；余量为fe及不可避免的少量杂质。
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢的制备方法，包括以下步骤：
a、配置原料，将其投入到中频感应电炉中进行熔融，熔融过程中控制温度在1510℃，待原料完全熔融后出炉；
b、将熔融后的铁水混合液浇注到砂型中，浇注先慢、中快、后细，得陶瓷钢；
c、将陶瓷钢加热到740℃，恒温120min后将陶瓷钢放入到165℃的盐浴中进行冷却，冷却6min后，取出常温静置；
d、将陶瓷钢回火加热到310℃，保温150min后，取出空冷至室温后即得。
步骤b中浇注温度为1320℃。
步骤c中静置时间为6h。
步骤d中盐浴为硝盐浴。
实施例5：
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢，由以下质量百分比的元素成分组成：al2o3：2.6％，石英砂：1.8％，高岭土：1.6％，锆石：0.9％，al：0.6％，mg：1.0，c：0.6％；余量为fe及不可避免的少量杂质。
一种高强度化学惰性好的陶瓷钢的制备方法，包括以下步骤：
a、配置原料，将其投入到中频感应电炉中进行熔融，熔融过程中控制温度在1530℃，待原料完全熔融后出炉；
b、将熔融后的铁水混合液浇注到砂型中，浇注先慢、中快、后细，得陶瓷钢；
c、将陶瓷钢加热到780℃，恒温150min后将陶瓷钢放入到170℃的盐浴中进行冷却，冷却7min后，取出常温静置；
d、将陶瓷钢回火加热到320℃，保温180min后，取出空冷至室温后即得。
步骤b中浇注温度为1350℃。
步骤c中静置时间为6h。
步骤d中盐浴为硝盐浴。
性能测试
对本发明上述各实施例中制备的高强度化学惰性好的陶瓷钢进行性能检测。具体检测结果如下表1：
表1
由表中可以看出，各实施例所制备出的陶瓷钢均具有优异的硬度、抗拉强度、屈服强度、冲击韧性与化学惰性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。