[发明专利]一种中间合金及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种中间合金，成分为：≤0.03wt％的C；≤0.10wt％的Mn；≤0.10wt％的Si；≤0.05wt％的P；≤0.05wt％的S；≤0.15wt％的Cr；≤0.10wt％的Cu；≤0.05wt％的Al；≤0.05wt％的Ti；17～19wt％的Ni；7～8wt％的Co；2～3wt％的Mo；余量为Fe。本发明通过精选普通废钢及合金，通过电弧炉‑VOD工艺生产合适成分的中间合金作为真空感应炉原料，降低真空感应炉的原料要求，提高产品成分命中率，实现成分稳定控制。本发明还提供了一种中间合金的制备方法及其应用。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，尤其涉及一种中间合金及其制备方法和应用。

背景技术

18Ni马氏体时效钢是以无碳或超低碳Fe-Ni马氏体为基体，经过时效处理使金属间化合物沉淀硬化的一种超高强度钢，具有较高的强度和硬度(超高抗拉强度，表面硬度50～54HRC)，兼具良好的韧性和塑性，是制造航空航天和工业装备的一种关键材料，在航空、航天、精密模具等工业领域获得了广泛应用，目前在国内外广泛用作制造火箭发动机壳体、导弹壳体、铀同位素离心分离机高速转筒等高精密承重零件的材料。目前，一般采用真空感应-真空自耗-锻造工艺进行制备，选取纯铁、Ni板、J-Co、J-Mo、J-Al、海绵钛为原料，但因真空感应炉吨位小，双真空冶炼成分控制命中率低，成本高，交货周期长。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种中间合金及其制备方法和应用，本发明提供的中间合金具有较好的性能，用于制备18Ni马氏体时效钢能够实现成分稳定控制。

本发明提供了一种中间合金，成分为：

≤0.03wt％的C；≤0.10wt％的Mn；≤0.10wt％的Si；≤0.05wt％的P；≤ 0.05wt％的S；≤0.15wt％的Cr；≤0.10wt％的Cu；≤0.05wt％的Al；≤0.05wt％的Ti；17～19wt％的Ni；7～8wt％的Co；2～3wt％的Mo；≤0.0025wt％的N；余量为Fe。

优选的，成分为：

0.001～0.008wt％的C；

0.01～0.05wt％的Mn；

0.01～0.05wt％的Si；

0.001～0.004wt％的P；

0.001～0.004wt％的S；

0.02～0.10wt％的Cr；

0.02～0.08wt％的Cu；

0.01～0.04wt％的Al；

0.001～0.003wt％的Ti；

17.5～18.5wt％的Ni；

7.2～7.8wt％的Co；

2.2～2.8wt％的Mo；

≤0.0025wt％的N；

余量为Fe。

本发明提供了一种上述技术方案所述的中间合金的制备方法，包括：

将合金原料配料后依次进行电弧炉粗炼、VOD精炼和浇注，得到中间合金。

优选的，所述合金原料配料的成分包括：

C：0.08wt％；

Cu：≤0.05wt％。

优选的，所述电弧炉粗炼过程中的终点碳含量为0.40～0.50wt％。

优选的，所述电弧炉粗炼过程中的出钢温度为1630～1680℃。