一種新型金屬材料及其製備方法與流程
2023-06-02 00:01:26
本發明屬於材料
技術領域:
,尤其涉及一種新型金屬材料及其製備方法。
背景技術:
:目前的金屬材料中合金金屬材料運用的更為廣泛,一般的金屬材料中基本上是由c、si、fe等元素組成。這些金屬材料可以滿足一般工業需求,但是在一些對金屬材料的性能要求較高的領域而言,常規的金屬材料還遠遠無法滿足需求。我國的稀土資源位居世界前沿,稀土元素由於其自身特有的性能,將其滲入到鋼鐵中能夠很好的提高鋼鐵的性能,因此,目前稀土在冶金工業方面的研究開始比較深入。但是,稀土元素一般價格比較昂貴,其加入的量及與那些組分組合都還是一個需要進一步研究的目標。cn104178703a公開了一種新型金屬材料,其各個組成部分所佔百分比為:c:0.2-2.4%,si:0.3-1.3%,mn:0.9-2.0%,ni:1.0-10%,cr:15-25%,cu:0.8-2.3%,al:0.1-1.0%,ti:0.1-0.8%,sn:0.8%-1.5%;稀土元素中的ce、la中的至少一種:0.6-1.7%,其餘為fe。但是該金屬材料的性能還不能滿足實際的需要。技術實現要素:針對現有技術存在的問題,本發明的目的在於提供一種金屬材料及其製備方法,所述金屬材料具有優異的機械性能、耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動性,並且質地緊密,品質高。為達此目的,本發明採用以下技術方案:本發明提供了一種新型金屬材料,所述金屬材料按重量百分含量包括如下組分:所述金屬材料中,c的重量百分含量為1.6-2.6%,如1.7%、1.8%、2.0%、2.2%、2.4%或2.5%等;si的重量百分含量為0.2-0.8%,如0.3%、0.5%、0.6%或0.7%等;ce的重量百分含量為12-23%,如13%、15%、16%、17%、18%、19%或22%等;zr的重量百分含量為0.8-2.3%,如0.9%、1.0%、1.2%、1.3%、1.5%、1.7%、1.9%或2.1%等;mn的重量百分含量為0.7-1.5%,如0.8%、0.9%、1.0%、1.2%、1.3%或1.4%等;ti的重量百分含量為0.1-0.8%,如0.2%、0.3%、0.5%、0.6%或0.7%等;bi的重量百分含量為0.4-1.0%,如0.5%、0.6%、0.8%或0.9%等;其餘為fe。作為優選的技術方案,所述金屬材料按重量百分含量包括如下組分:作為優選的技術方案,所述金屬材料按重量百分含量包括如下組分:作為優選的技術方案,所述金屬材料按重量百分含量包括如下組分:另一方面,本發明提供了一種如上所述的新型金屬材料的製備方法,所述製備方法為:將配方量的各組分投入中熔煉爐子中加熱熔化後進行澆注,冷卻,放入保溫箱內冷卻至室溫,最後進行回火處理,即得到金屬材料。所述加熱熔化的溫度為1580-1590℃,如1581℃、1582℃、1583℃、1585℃、1586℃、1587℃或1589℃等,優選為1585℃。所述冷卻的溫度為920-950℃,如925℃、930℃、935℃、940℃或945℃等,優選為935℃。所述回火處理的溫度為460-480℃,如465℃、468℃、470℃、472℃、475℃或478℃等,優選為465℃。本發明通過選擇特定的金屬組成及配比,另外選擇特定的回火處理溫度,使得所述金屬材料發揮出優異的性能,通過測試,所述金屬材料具有具有優異的機械性能、耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動性。與現有技術相比,本發明的有益效果為:本發明提供的金屬材料中各元素相互配合發揮出優異的性能,其具有優異的機械性能、耐磨性、耐蝕性、耐寒性、耐熱性和流動性,其硬度可達hv690,強度可達640mpa,並且具有優異的韌性、塑性、剛度和耐磨性,另外所述金屬材料質地緊密,品質高。具體實施方式下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。實施例1:一種新型金屬材料按重量百分含量包括如下組分:c1.6%,si0.2%,ce12%,zr0.8%,mn0.7%,ti0.1%,bi0.4%,其餘為fe。所述金屬材料的製備方法為:按將配方量各組分投入中熔煉爐子中加熱熔化,熔化後在1580-1590℃下進行澆注,冷卻至920-950℃後放入保溫箱內冷卻至室溫,最後在460-480℃進行回火處理。實施例2:一種新型金屬材料按重量百分含量包括如下組分:c2.6%,si0.8%,ce23%,zr2.3%,mn1.5%,ti0.8%,bi1.0%,其餘為fe。所述金屬材料的製備方法與實施例1相同。實施例3一種新型金屬材料按重量百分含量包括如下組分:c2.1%,si0.5%,ce16%,zr1.7%,mn1.0%,ti0.6%,bi0.5%,其餘為fe。所述金屬材料的製備方法與實施例1相同。實施例4一種新型金屬材料按重量百分含量包括如下組分:c1.8%,si0.5%,ce19%,zr1.9%,mn1.2%,ti0.3%,bi0.5%,其餘為fe。所述金屬材料的製備方法與實施例1相同。對比例1-2所述對比例1-2為cn104178703a中的實施例1和2。對比例3除不含有bi外,其餘與實施例3相同。對比例4除不含有zr外,其餘與實施例3相同。對比例5一種新型金屬材料按重量百分含量包括如下組分:c1.5%,si0.1%,ce12-23%,zr0.7%,mn0.6%,ti0.08%,bi0.3%,其餘為fe。所述金屬材料的製備方法與實施例1相同。對比例6一種新型金屬材料按重量百分含量包括如下組分:c2.7%,si0.9%,ce24%,zr2.5%,mn1.6%,ti0.9%,bi1.1%,其餘為fe。所述金屬材料的製備方法與實施例1相同。對實施例1-4及對比例1-6得到的金屬材料進行性能測試,測試結果如表1所示:表1硬度強度韌性塑性剛度耐磨性實施例1hv630630mpa優異優異優異95%實施例2hv655620mpa優異優異優異93%實施例3hv670635mpa優異優異優異96%實施例4hv690640mpa優異優異優異97%對比例1hv500-550390-460mpa較好較好較好90%對比例2hv500-550390-460mpa較好較好較好90%對比例3hv575520mpa優異較好較好90%對比例4hv555530mpa較好優異較好90%對比例5hv562550mpa較好較好優異90%對比例6hv596500mpa較好較好優異90%申請人聲明,以上所述僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護範圍並不局限於此,所屬
技術領域:
的技術人員應該明了,任何屬於本
技術領域:
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內,可輕易想到的變化或替換,均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。當前第1頁12