[发明专利]一种高耐磨不锈钢咖啡壶材料及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及咖啡壶材料技术领域，具体涉及一种高耐磨不锈钢咖啡壶材料及其制备方法。

背景技术

咖啡壶是一种冲煮咖啡的器具，随着人们生活水平的提高，咖啡壶的使用范围越来越广，咖啡壶的种类也越来越多，有不锈钢咖啡壶、塑料咖啡壶、玻璃咖啡壶等，不锈钢咖啡壶由于具有较高的韧性、强度、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，是市场上的主要销售种类。

由于咖啡壶的使用环境比较特殊，不锈钢咖啡壶需要具有较高耐磨性的不锈钢材料制造，高耐磨不锈钢材料的研究也越来越多。

中国发明专利CN1249357公开了一种铁基铸造耐磨耐蚀合金，其合金成分的重量百分数为：C 1.5%~3.0%，Cr 10%~20%，Mo 1%~3%，Si 0.5%~2.0%，Mn 0.5%~3.0%，Ni 2%~4%，Fe余量，该发明兼具较高耐磨和耐蚀性。但是这种材料中碳含量较高，合金组织中含有较多脆性较大的碳化物，而且合金基体组织中碳含量也较高，韧性较差。

中国发明专利CN1417360公开了一种铸造耐蚀耐磨钴基合金，其合金成分的重量百分数为：C 1.0%~2.5%，Cr 20%~35%，W 5%~20%，Mo 1%~6%，Nb 1%~8%，Al 0.5%~2.0%，Si 0.5%~3.0%，Ni 2.0%~15.0%，Co 35%~65%。该发明设计的钴基合金具有优异的耐蚀耐磨性能，其平均硬度值达到48HRC左右，但这种合金含有较多价格昂贵的钴元素，生产成本高。

中国发明专利CN1153224还公开了一种铸造耐磨耐蚀合金，其合金成分的重量百分数为：C≤0.10%，Cr 20%~30%，Ni 15%~25%，Si 1.0%~2.5%，Mo 1.0%~3.5%，Al 1.0%~2.0%，V 0.8%~1.2%，Ti 0.03%~0.3%，Fe余量，该发明耐磨耐腐蚀、工艺性能好，但是该合金中含有较多价格昂贵的Ni，生产成本较高。

中国发明专利CN1083121公开了一种耐磨耐蚀镍基合金，其合金成分的重量百分数为：C 1.0%~2.0%，Cr 20%~25%，Fe 10.5%~20.0%，Mo 2.1%~2.5%，Si 1.0%~1.5%，Mn 1.0%~1.5%，Y或Ce 0.02%~0.10%，余为Ni。该发明以高的含碳量，使其与铬、钼、铁、锰等元素形成大量致密的共晶碳化物和一次碳化物，保证具有较好的耐磨性，但是该合金中含有较多价格昂贵的Ni，生产成本高。

日本专利JP154263公开了一种用于制造耐蚀、耐磨性优良的合金材料，它是在从Fe基合金、Co基合金和Ni基合金中至少选择一种组成的基体金属制成的管中，充填粒径10um以下的VC粉末而成的管状焊丝。或者从Fe基合金、Co基合金和Ni基合金中至少选择一种组成的基体金属与粒径10um以下的VC粉末混合而成的粉末混合物，这种材料具有良好的耐蚀和耐磨性，但含有价格较高的VC粉末，而且制备工艺复杂。

通过以上专利对比分析可知，现有技术中的不锈钢还不能完全满足目前使用和制造的要求，主要问题在于耐磨性高相应的不锈钢成本也增高，而低成本的不锈钢耐磨性普遍较差，因此需要开发一种高耐磨且成本低廉的不锈钢材料。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高耐磨不锈钢咖啡壶材料，该材料具有较高的耐磨性，成本低，且还具有较高的强度、硬度、韧性、耐热性和耐腐蚀性，综合性能优异。

本发明的另一目的在于提供一种高耐磨不锈钢咖啡壶材料的制备方法，该制备方法与本发明的材料配合使用，可以发挥材料的最佳性能，工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高耐磨不锈钢咖啡壶材料，其化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.08~0.12%、N：0.06~0.1%、Si：0.15~0.55%、Mn：0.6~1%、Cr：11.5~13.5%、Ni：0.1~0.3%、Mo：0.6~1%、Al：0.2~0.6%、Zr：0.05~0.25%、Y：0.01~0.05%、Nb：0.6~1%、Ti：0.05~0.15%、余量为铁和杂质。