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CN116083815A - 一种耐磨不锈钢及其制备工艺 - Google Patents

一种耐磨不锈钢及其制备工艺 Download PDF

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CN116083815A
CN116083815A CN202310050323.0A CN202310050323A CN116083815A CN 116083815 A CN116083815 A CN 116083815A CN 202310050323 A CN202310050323 A CN 202310050323A CN 116083815 A CN116083815 A CN 116083815A
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陈潜
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Hangzhou Alkali Pump Corp
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Hangzhou Alkali Pump Corp
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Abstract

本申请涉及不锈钢领域，尤其是涉及一种耐磨不锈钢及其制备工艺。一种耐磨不锈钢，耐磨不锈钢按质量百分比包括以下物质：C为0.08%以下；Si为1%以下；Mn为1‑3%；P为0.035%以下；S为0.03%以下；Cu为1.5‑2.8%；Cr为23‑27%；Mo为2‑4.0%；Ni为4‑9%；余量为Fe和不可避免的杂质；显微组织为铁素体和奥氏体为基体；其制备方法为：将Fe高温融化成铁水，将各元素加入至融化的铁水中，浇铸冷却成型得工件；将工件加热放入箱式电炉中，升温保温，工件出炉下水冷却，时间30秒以内，再次进炉，升温保温，工件出炉于空气中冷却，制得耐磨不锈钢。本申请具有提高不锈钢的耐磨强度的优点。

Description

一种耐磨不锈钢及其制备工艺
技术领域
本申请涉及不锈钢领域，尤其是涉及一种耐磨不锈钢及其制备工艺。
背景技术
双相不锈钢指具有铁素体与奥氏体两种基体，一般较少相的含量最少也需要达到30％的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18％-28％，Ni含量在3％-10％。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点，它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起。
但现有的不锈钢，通常比较重视耐腐蚀性能，为了保持其耐腐蚀性能处于较高值，通常会增加耐腐蚀的元素，从而导致不锈钢的耐磨性能会有所降低，当不锈钢在恶劣工况中使用时，不锈钢仅能耐住恶劣工况带来的腐蚀，而不能耐住恶劣工况对不锈钢的磨损，导致不锈钢损坏。
发明内容
为了提高不锈钢的耐磨强度，本申请提供一种耐磨不锈钢及其制备工艺。
第一方面，本申请提供一种耐磨不锈钢，采用如下的技术方案：
一种耐磨不锈钢，耐磨不锈钢按质量百分比包括以下物质：
C含量为0.08％以下；
Si含量为1.0％以下；
Mn含量为1.0％-3.0％；
P含量为0.035％以下；
S含量为0.030％以下；
Cu含量为1.5％-2.8％；
Cr含量为23.0％-27.0％；
Mo含量为2.0％-4.0％；
Ni含量为4.0％-9.0％；
余量为Fe和不可避免的杂质；
显微组织为铁素体和奥氏体为基体，经热处理后还含有析出硬化相。
通过采用上述技术方案，Cr、Mo、Ni是不锈钢中影响耐腐蚀性能的关键元素，三种元素的含量不同时，对于双相不锈钢的耐腐蚀性能和耐磨性能均有不同的影响，当Cr和Mo元素的含量提高时，铁素体和奥氏体的耐腐蚀性能会逐渐提高，而Ni元素含量提高时，铁素体的耐腐蚀性能会逐渐提高，奥氏体的耐腐蚀性能会逐渐降低，所以Ni含量需要找到一个最佳点，使得铁素体和奥氏体的耐腐蚀性能较为平衡；在不降低腐蚀性能的情况下大大增强耐磨蚀能力，解决了既要耐腐又需高耐磨的恶劣工况中材料使用问题；C也是决定材料耐腐蚀性能的主要因素，C含量越高，材料的耐腐蚀性能越差，C含量越低，材料的成本就会高，因此取了性价比比较高的含量，不大于0.08％；Si加入，可以提高钢水浇铸的脱氧性能，但过高的Si含量，会影响材料的塑性以及耐腐蚀性能；P、S在不锈钢里面属于有害元素，对材料的塑性以及耐耐腐蚀性能都有明显的影响，为成本考虑把它们分别要求.不大于0.035％和0.030％。
优选的，所述耐磨不锈钢还包括RE，RE含量为0.10％以下。
通过采用上述技术方案，RE主要的功能是增加奥氏体量，细化晶粒，提高不锈钢的综合力学性能，尤其是提高热处理后不锈钢的硬度，以及不锈钢硬度提高后的材料塑性。
优选的，所述铁素体的含量为50％-70％，所述奥氏体的含量为30％-50％，经热处理后析出硬化相的含量为5％-10％。
通过采用上述技术方案，铁素体能够对S、P、Si元素进行溶解，防止元素的偏析和形成低熔点共晶，从而阻止凝固裂纹产生，铁素体的存在也可以打乱单一奥氏体组织的方向性，从而避免贫Cr层贯穿于晶粒之间构成腐蚀介质的集中通道；δ相铁素体富Cr，碳化铬可优先在δ相边缘沉淀，不会在奥氏体晶粒表面形成贫铬层，从而也有利于提高焊缝的抗晶间腐蚀性能；但是当铁素体的含量过多时，材料的强度、延展性等力学性能会降低，使得材料更脆且韧性较差，容易产生裂纹，且过多的铁素体会影响奥氏体的抗腐蚀性能，使得材料的抗腐蚀性能下降，本申请通过对各元素含量的控制，从而控制铁素体与奥氏体的含量，较好地平衡了铁素体和奥氏体之间的相比例，使不锈钢具有更佳的耐腐蚀性及更高的强度。
优选的，所述Cr含量为24.0％-26.0％。
通过采用上述技术方案，Cr是形成主要的铁素体基体元素，为确保材料的铁素体基体不小于50％以及耐腐蚀性能的要求，因此进一步限定Cr的含量，把Cr的含量定于不小于24％，又因为如果Cr的含量超过27％，则铁素体基体会大于70％，所以为了保证铁素体基体小于70％，因此把Cr的含量进一步限定于不大于26％。
优选的，所述Mo含量为2.5％-3.5％。
通过采用上述技术方案，Mo是形成铁素体基体次要元素，而加入Mo可以明显提高材料的耐腐蚀性能，尤其能提高在含有氯离子的酸性介质中腐蚀性能，为了考虑材料的性价比，因此把Mo含量控制在2.5％-3.5％。
优选的，所述Ni含量为5.0％-8.0％。
通过采用上述技术方案，Ni是形成主要的奥素体基体元素，提高耐酸的腐蚀性能，且提高材料的塑性，从而提高材料的硬度，并且为确保奥素体基体在30％-50％之间，把Ni含量控制在5.0％-8.0％。
优选的，所述Mn含量为1.5％-2.5％。
通过采用上述技术方案，Mn是形成奥素体基体元素次要元素，加入1.5％-2.5％的Mn与Ni配合形成奥素体基体，提高材料的性价比。
优选的，所述Cu含量为1.8％-2.5％。
通过采用上述技术方案，Cu提高不锈钢对酸的耐腐蚀性，尤其是耐硫酸的腐蚀，当Cu含量小于1.5％时，耐酸的腐蚀性能有明显的下降，而大于2.8％时，材料经过热处理后的塑性会明显变差，导致不锈钢的硬度降低，复杂的零件易开裂，因此综合考虑把Cu范围定在1.8％-2.5％，使得不锈钢的耐腐蚀性和硬度均较好。
第二方面，本申请提供一种耐磨不锈钢的制备工艺，采用如下的技术方案：
一种耐磨不锈钢的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1：工件浇铸成型，将Fe高温融化成铁水，然后将计量准确的C、Si、Mn、P、S、Cu、Cr、Mo、Ni和RE各元素加入至融化的铁水中，混合均匀后浇铸至模具中，冷却成型后制得工件；
步骤2：工件热处理，将箱式电炉预热，温度不高于200℃，然后将工件放入箱式电炉中，将箱式电炉温度升温至1000-1200℃后，保温2-3小时，然后直接将工件出炉下水冷却，时间控制在30秒以内，冷却后的工件再次进炉，直接升温至790-830℃后，保温1-2小时，最后工件出炉于空气中冷却至室温，制得耐磨不锈钢。
通过采用上述技术方案，本申请根据各元素的含量，制定了最适合本申请的热处理步骤，通过控制首次加热控制温度、回火温度、保温时间以及冷却的速率，从而提高成型后不锈钢的硬度，提高产品的塑性。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、由于本申请通过对元素C、Cr、Ni、Mo、Mn、Cu含量的控制，使得铁素体和奥氏体处于较为平衡的比例，使得在不锈钢既有较好的耐腐蚀性能，还提高了不锈钢的硬度，大大增强了不锈钢的耐磨蚀能力，解决了既要耐腐又需高耐磨的恶劣工况中材料使用问题。
2、本申请中还加入元素RE，增加奥氏体量，细化晶粒，提高不锈钢的综合力学性能，尤其是提高热处理后不锈钢的硬度，以及不锈钢硬度提高后的材料塑性。
3、本申请的方法，控制首次加热控制温度、回火温度、保温时间以及冷却的速率，从而提高成型后不锈钢的硬度，提高产品的塑性。
具体实施方式
实施例
实施例1
一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为24.2％；Mo含量为2.6％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；
一种耐磨不锈钢的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1：工件浇铸成型，将Fe高温融化成铁水，然后将计量准确的C、Si、Mn、P、S、Cu、Cr、Mo、Ni和RE各元素加入至融化的铁水中，混合均匀后浇铸至模具中，冷却成型后制得工件；
步骤2：工件热处理，将箱式电炉预热，温度不高于200℃，然后将工件放入箱式电炉中，将箱式电炉温度升温至1000-1200℃后，保温2-3小时，然后直接将工件出炉下水冷却，时间控制在30秒以内，冷却后的工件再次进炉，直接升温至790-830℃后，保温1-2小时，最后工件出炉于空气中冷却至室温，制得耐磨不锈钢
步骤2：工件热处理，将箱式电炉预热，温度150℃，然后将工件放入箱式电炉中，将温度升温至1080℃后，保温2.5小时，然后直接将工件出炉下水冷却，时间控制在30秒以内，冷却后的工件再次进炉，直接升温至810℃后，保温1.5小时，最后工件出炉于空气中冷却至室温，制得耐磨不锈钢；
所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为54％，奥氏体的含量为46％，经热处理后析出硬化相的含量为7.9％。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.8％；Mo含量为2.6％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为67％，奥氏体的含量为33％，经热处理后析出硬化相的含量为8.2％。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.0％；Mo含量为2.6％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为62％，奥氏体的含量为38％，经热处理后析出硬化相的含量为7.9％。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.5％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为64％，奥氏体的含量为36％，经热处理后析出硬化相的含量为8.0％。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.1％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为63.4％，奥氏体的含量为36.6％，经热处理后析出硬化相的含量为7.9％。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.1％；Ni含量为7.8％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为56.1％，奥氏体的含量为43.9％，经热处理后析出硬化相的含量为8.2％。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.1％；Ni含量为6.7％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为58.5％，奥氏体的含量为41.5％，经热处理后析出硬化相的含量为8.1％。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为2.45％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.1％；Ni含量为6.7％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为59.2％，奥氏体的含量为40.8％，经热处理后析出硬化相的含量为8.2％。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为2.05％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.1％；Ni含量为6.7％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为60.8％，奥氏体的含量为39.2％，经热处理后析出硬化相的含量为8.3％。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为2.05％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.4％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.1％；Ni含量为6.7％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为63.1％，奥氏体的含量为36.9％，经热处理后析出硬化相的含量为8.3％。
实施例11
实施例11与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为2.05％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.2％；Cr含量为25.0％；Mo含量为3.1％；Ni含量为6.7％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为61.1％，奥氏体的含量为38.9％，经热处理后析出硬化相的含量为8.2％。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为22.0％；Mo含量为2.6％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为46％，奥氏体的含量为54％，经热处理后析出硬化相的含量为7.2％。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为28％；Mo含量为2.6％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为72％，奥氏体的含量为28％，经热处理后析出硬化相的含量为8.6％。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为24.2％；Mo含量为2.6％；Ni含量为3.0％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为74％，奥氏体的含量为26％，经热处理后析出硬化相的含量为8.3％。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为2.0％；Cr含量为24.2％；Mo含量为2.6％；Ni含量为10.0％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为43％，奥氏体的含量为57％，经热处理后析出硬化相的含量为8.5％。
对比例5
对比例5与实施例1的区别在于：未添加元素RE。
对比例6
对比例6与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为1.0％；Cr含量为24.2％；Mo含量为2.6％；Ni含量为5.5％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为54％，奥氏体的含量为46％，经热处理后析出硬化相的含量为7.9％。
对比例7
对比例7与实施例1的区别在于：一种耐磨不锈钢，其按质量百分比包括以下物质：C含量为0.06％；Si含量为0.8％；Mn含量为1.65％；P含量为0.030％；S含量为0.020％；Cu含量为3.0％；Cr含量为24.2％；Mo含量为2.6％；Ni含量为10.0％；RE含量为0.1％；余量为Fe和不可避免的杂质；所制得的耐磨不锈钢的铁素体的含量为54％，奥氏体的含量为46％，经热处理后析出硬化相的含量为7.9％。
性能检测试验
试验1：
1、热处理后硬度：根据GB/T230.1-2018《金属材料.洛氏硬度试验第1部分：试验方法》对实施例1-11和对比例1-5所制得的产品进行热处理后硬度的测试，从而检测产品的耐磨性能。
2、耐腐蚀性能：根据JB/T7901-1999《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试方法》，以浓度为10％的硫酸，试验温度为80℃，对实施例1-11和对比例1-5所制得的产品进行耐腐蚀性能的测试。
Figure BDA0004057611740000081
Figure BDA0004057611740000091
结合实施例1-5和对比例1-2并结合表1可以看出，Cr是形成主要的铁素体基体元素，为确保材料的铁素体基体处于50％-70％，使得不锈钢的耐腐蚀性能和硬度更好，并且当实施例3中Cr的含量，使铁素体处于最佳的比例，而Mo是形成铁素体基体次要元素，加入Mo可以明显提高材料的耐腐蚀性能，结合综合考虑，实施例5中的元素Cr和Mo的含量最佳。
结合实施例6-9和对比例3-5并结合表1可以看出，Ni是形成主要的奥素体基体元素，为确保奥素体基体在30％-50％之间，提高耐酸的腐蚀性能，且提高材料的塑性，从而提高材料的硬度，实施例7中Ni的含量最佳，而Mn是形成奥素体基体元素次要元素，Mn与Ni配合形成奥素体基体，提高材料的性价比，结合综合考虑，实施例9中的元素Mn与Ni的含量最佳；根据对比例5可看出，RE主要的功能是增加奥氏体量，细化晶粒，提高不锈钢的综合力学性能，尤其是提高热处理后不锈钢的硬度，以及不锈钢硬度提高后的材料塑性。。
结合实施例10-11和对比例6-7并结合表1可以看出，Cu可有效提高不锈钢的耐腐蚀性，当Cu含量小于1.8％时，耐酸的腐蚀性能有明显的下降，而大于2.5％时，材料经过热处理后的塑性会明显变差，导致不锈钢的硬度降低，并且实施例11中的Cu含量，可使得不锈钢的耐腐蚀性和硬度均较好。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的77权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种耐磨不锈钢，其特征在于：耐磨不锈钢按质量百分比包括以下物质：
C含量为0.08%以下；
Si含量为1.0%以下；
Mn含量为1.0%-3.0%；
P含量为0.035%以下；
S含量为0.030%以下；
Cu含量为1.5%-2.8%；
Cr含量为23.0%-27.0%；
Mo含量为2.0%-4.0%；
Ni含量为4.0%-9.0%；
余量为Fe和不可避免的杂质；
显微组织为铁素体和奥氏体为基体，经热处理后还含有析出硬化相。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨不锈钢，其特征在于：所述耐磨不锈钢还包括RE，RE含量为0.10%以下。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨不锈钢，其特征在于：所述铁素体的含量为50%-70%，所述奥氏体的含量为30%-50%，经热处理后析出硬化相的含量为5%-10%。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨不锈钢，其特征在于：所述Cr含量为24.0%-26.0%。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨不锈钢，其特征在于：所述Mo含量为2.5%-3.5%。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨不锈钢，其特征在于：所述Ni含量为5.0%-8.0%。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨不锈钢，其特征在于：所述Mn含量为1.5%-2.5%。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨不锈钢，其特征在于：所述Cu含量为1.8%-2.5%。
9.权利要求1-8任一所述的一种耐磨不锈钢的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：工件浇铸成型，将Fe高温融化成铁水，然后将计量准确的C、Si、Mn、P、S、Cu、Cr、Mo、Ni和RE各元素加入至融化的铁水中，混合均匀后浇铸至模具中，冷却成型后制得工件；
步骤2：工件热处理，将箱式电炉预热，温度不高于200℃，然后将工件放入箱式电炉中，将箱式电炉温度升温至1000-1200℃后，保温2-3小时，然后直接将工件出炉下水冷却，时间控制在30秒以内，冷却后的工件再次进炉，直接升温至790-830℃后，保温1-2小时，最后工件出炉于空气中冷却至室温，制得耐磨不锈钢。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119340568A (zh) * 2024-12-18 2025-01-21 深圳市豪鹏科技股份有限公司 一种卷绕纽扣电池及电声装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4390367A (en) * 1980-06-25 1983-06-28 Mannesmann Aktiengesellschaft High-alloyed steel being resistive to corrosion by natural gas
CN1571861A (zh) * 2001-09-02 2005-01-26 山特维克公司 双相钢合金的应用
CN105839024A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 泰州金东方特钢制造有限公司 一种垃圾发电站炉排用耐热耐磨蚀双相不锈钢铸造合金材料及其制备方法
CN108220813A (zh) * 2018-03-29 2018-06-29 东北大学 一种特超级双相不锈钢及其合金成分优化设计方法
CN109642282A (zh) * 2016-09-02 2019-04-16 杰富意钢铁株式会社 双相不锈钢及其制造方法
CN116652170A (zh) * 2023-07-10 2023-08-29 太原理工大学 一种双相不锈钢及其增材制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4390367A (en) * 1980-06-25 1983-06-28 Mannesmann Aktiengesellschaft High-alloyed steel being resistive to corrosion by natural gas
CN1571861A (zh) * 2001-09-02 2005-01-26 山特维克公司 双相钢合金的应用
CN105839024A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 泰州金东方特钢制造有限公司 一种垃圾发电站炉排用耐热耐磨蚀双相不锈钢铸造合金材料及其制备方法
CN109642282A (zh) * 2016-09-02 2019-04-16 杰富意钢铁株式会社 双相不锈钢及其制造方法
CN108220813A (zh) * 2018-03-29 2018-06-29 东北大学 一种特超级双相不锈钢及其合金成分优化设计方法
CN116652170A (zh) * 2023-07-10 2023-08-29 太原理工大学 一种双相不锈钢及其增材制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119340568A (zh) * 2024-12-18 2025-01-21 深圳市豪鹏科技股份有限公司 一种卷绕纽扣电池及电声装置

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