[发明专利]一种抗拉耐磨合金钢材料及其制备方法

权利要求书

1.一种抗拉耐磨合金钢材料，其特征在于，所述抗拉耐磨合金钢材料包括以下重量份数的原料：3-7份的Sc、2-6份的Nb、2-6份的Sr、5-11份的P、5-8份的C、2-6份的Ti、1-5份的La、1-4份的Y、2-6份的Ce、15-22份的Fe、4-7份的Zn、2-5份的Ca、35-60份的Al。

2.根据权利要求1所述的抗拉耐磨合金钢材料，其特征在于，所述抗拉耐磨合金钢材料包括以下重量份数的原料：4-6份的Sc、3-5份的Nb、3-5份的Sr、6-9份的P、6-8份的C、3-5份的Ti、2-4份的La、2-4份的Y、3-5份的Ce、18-20份的Fe、5-7份的Zn、2-4份的Ca、40-58份的Al。

3.根据权利要求1所述的抗拉耐磨合金钢材料，其特征在于，所述抗拉耐磨合金钢材料包括以下重量份数的原料：5份的Sc、4份的Nb、4份的Sr、7份的P、7份的C、4份的Ti、3份的La、3份的Y、4份的Ce、19份的Fe、6份的Zn、3份的Ca、55份的Al。

4.一种根据权利要求1-3任一所述的抗拉耐磨合金钢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照上述配方称取Sc、Nb、Sr、P、C、Ti、La、Y、Ce、Fe、Zn、Ca和Al，分别研磨过筛800-1200目，得到Sc粉、Nb粉、Sr粉、P粉、C粉、Ti粉、La粉、Y粉、Ce粉、Fe粉、Zn粉、Ca粉和Al粉，将Sc粉、Nb粉、P粉、C粉、Ti粉、La粉、Y粉、Ce粉、Fe粉、Zn粉和Ca粉混合均匀得混合粉末一，将Sr粉和Al粉混合均匀得混合粉末二，备用；

（2）将上步所得混合粉末一放入烘箱中，在200-300℃烘烤1-2h，然后升温至350-400℃烘烤10-20min；

（3）将步骤（2）烘烤后的混合粉末一投入中频感应冶炼炉中，首先以5-10℃/min的升温速度，将冶炼炉升温至1000-1100℃；然后以10-20℃/min的升温速度，将冶炼炉升温至1300-1400℃，进行熔炼和化料，将原材料由固态转化为液态料；

（4）将步骤（3）中的液态料倒入中间仓，并用高压水流将从中间仓漏眼中流出的液态料打成细小的粉末状颗粒，粉末状颗粒过300-500目筛后制得粉状料，粉状料放入烘箱中，在150-250℃下烘烤20-40min，备用；

（5）将步骤（4）中的粉状料投入中频感应冶炼炉中，将温度升高至500-650℃，向炉内通入氩气并对熔体精炼20-40min，静置10-20min后除去液面浮渣；

（6）将步骤（5）中的熔体浇铸成锭坯，对锭坯进行热处理，热处理工序具体为：以100-200℃/小时速率升温至850-900℃，保温1-2小时；再以100-150℃/小时速率降温至510-550℃，再以150-160℃/小时速率升温至650-700℃，再以100-120℃/小时速率降温至450-500℃，保温20-40分钟；再以150-200℃/小时速率升温至500-650℃，再以200-250℃/小时速率降温至300-450℃，再以120-150℃/小时速率升温至500-650℃，保温1-2小时；

（7）然后将热处理后的锭坯自然冷却至320-400℃后置于退火炉中退火；再将退火后冷却至250℃以下的锭坯置于淬火炉中进行水淬处理；最后将淬火后的锭坯放入高温炉内进行回火处理，备用；

（8）将粉末二投入中频感应冶炼炉中，在1300-1400℃温度下制备合金熔体，将合金熔体通过气流雾化喷嘴喷射出雾化气体，对流出的合金熔体进行喷射成形，并沉积到回火处理后的锭坯上，即得抗拉耐磨合金钢材料。

5.根据权利要求4所述的抗拉耐磨合金钢材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）将上步所得混合粉末一放入烘箱中，在265℃烘烤1.4h，然后升温至370℃烘烤16min。

6.根据权利要求4所述的抗拉耐磨合金钢材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）将步骤（2）烘烤后的混合粉末一投入中频感应冶炼炉中，首先以7℃/min的升温速度，将冶炼炉升温至1050℃；然后以15℃/min的升温速度，将冶炼炉升温至1360℃，进行熔炼和化料，将原材料由固态转化为液态料。