[发明专利]高纯净耐腐蚀合金材料

说明书

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 25‑30％、Mo 2‑6％、Ni 2‑5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.03％、S≤0.02％。本发明在进行一段时间的包顶吹氧脱碳之后再以镍铬合金的形式添加镍和剩余的铬，可以使镍均匀分散于体系中，从而帮助扩大奥氏体相区，提高合金的耐蚀性能；本发明在顶部吹氧脱碳结束后，进行顶部吹氮，一方面可以有效避免在碳含量达标后因氧过剩而导致铬被氧化，从而影响合金性能，另一方面，通入氮气可以使一小部分氮溶解在熔液中，通过氮的固溶强化作用可以显著提高奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能，而且采用比吹氧更大的速率有利于进一步提升合金的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高纯净耐腐蚀合金材料。

背景技术

金属材料在腐蚀性接枝中所具有的抵抗介质侵蚀的能力，称为金属的耐蚀性。金属腐蚀是工业上危害最大的自发过程，因此，耐腐蚀合金的开发与应用，具有重大的社会意义和经济价值。目前的耐腐蚀合金主要有耐腐蚀不锈钢和镍基合金，虽然耐腐蚀不锈钢和镍基合金都具已具有一定的耐蚀性，但随着整个社会对品质的追求越来越高，进一步提高耐腐蚀合金的耐蚀性能仍然是工业发展中一个持续的课题。

发明内容

为了获得具有更高耐蚀性的合金材料，本发明公开了一种高纯净耐腐蚀合金材料，通过添加Mo和Ni，并严格控制C、O、P、S含量获得了具有良好耐腐蚀性能的合金材料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 25-30％、Mo 2-6％、Ni 2-5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.03％、S≤0.02％。

作为优选，上述高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 27-30％、Mo 2-4％、Ni 3-5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.02％、S≤0.02％。

作为优选，上述高纯净耐腐蚀合金材料，包括如下质量百分比的各组分：Cr 28-29％、Mo 2-4％、Ni 3.5-5％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质为C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.03％、S≤0.02％。

作为优选，上述高纯净耐腐蚀合金材料，由如下方法制备而成：

(1)按比例准备好原料，其中镍和部分铬以镍铬中间合金的形式准备；

(2)将除镍和部分铬以外的其他原料加入到真空感应炉内熔炼，熔炼过程中，从钢包底部吹入氩气进行脱气和搅拌，待原料全部熔融后，开始从钢包顶部吹入氧气脱碳；

(3)包顶吹氧5-10min后，加入镍铬中间合金，继续进行包顶吹氧和包底吹氩，待钢包内碳含量降低至0.03％以下时，停止包顶吹氧，改为从钢包顶部吹入氮气，钢包底部继续吹入氩气，保持10-20min；

(4)向钢包中加入硅铁、铝块进行脱氧，并加入石灰、萤石造渣，脱硫；

(5)将熔液浇铸成自耗电极，将自耗电极放入电渣炉中重熔成电渣锭；

(6)将电渣锭锻造成钢棒；

(7)在真空或惰性气体保护下对钢棒进行退火处理。

作为优选，上述步骤(1)中的镍铬中间合金中镍的质量百分含量为55-60％。

作为优选，上述步骤(2)和(3)中包顶吹氧速率为每吨熔液200-250L/min。

作为优选，上述步骤(2)和(3)中包底吹氩的速率为每吨熔液8-15L/min。