CN119433373A - 一种斗齿齿座材料以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种斗齿齿座材料以及制备方法，包括按照重量百分数计的如下组分：碳的含量为0.15%～0.25%、硅的含量为0.80%～1.50%、锰的含量为0.60%～1.20%、铬的含量为0.70%～1.20%、铝的含量为0.01%～0.04%、磷的含量小于0.035%、硫的含量小于0.035%、硼的含量为0.001%~0.006%、含量为0.02%~0.18%的钇以及含量为0.01%~0.03%的锶，余量为铁和杂质；制备方法包括加料过程、调整组分过程、升温搅拌过程、热处理过程。本发明申请的斗齿齿座材料在低温下具有良好的低温力学性能与耐磨性，广泛适用于各种应用范围，进一步降低生产成本。本发明申请制备方法适用范围广泛，可用于制备单重较大的大型齿座材料，同样具有良好的应用潜力。

Description

一种斗齿齿座材料以及制备方法

技术领域

本申请涉及合金技术领域，具体涉及一种斗齿齿座材料以及制备方法。

背景技术

斗齿是用于挖掘机、推土机等工程机械的重要耐磨部件。目前，大型斗齿通常采用组合式设计，由齿座材料和齿座两部分组成。其中，齿座材料是直接与物料接触的部件，需要具备良好的耐磨性和在较高的冲击载荷下不易断裂的特性。齿座则是一种一端焊接于挖斗上，另一端通过销轴与齿座材料相互连接的部件。通过这种设计使得齿座不仅要承受来自物料的冲刷磨损，还要传递来自齿座材料的弯曲和冲击载荷，因此要求斗齿齿座材料具有一定的耐磨性、良好的焊接性能以及综合机械性能。然而，由于齿座的壁厚可能超过120毫米，在齿座材料内部容易出现由于淬透性不佳，从而难以获得理想的综合性能的现象。但随着斗齿材料在多种场景的使用，对斗齿材料具有的复杂的性能要求提出了严峻的挑战。

目前，在应用于大型斗齿时，齿座的厚大部位难以硬化，表面与芯部的硬度差异较大，导致耐磨性较差；此外，其低温韧性较低，在高寒环境和大冲击工况下容易断裂，断裂比例高达3%~5%，造成巨大损失。因此斗齿齿座材料以及制备方法亟待改进，以用于适应广泛的应用环境。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种斗齿齿座材料以及制备方法，有利于增强斗齿齿座材料的力学性能，提高齿座材料的耐磨性，进一步增强市场竞争力。

本申请的另一个目的在于提供一种斗齿齿座材料以及制备方法，有利于降低制备时的生产成本，进一步优化生产效率。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为提供一种斗齿齿座材料，包括按照重量百分数计的如下组分：碳的含量为0.15%～0.25%、硅的含量为0.80%～1.50%、锰的含量为0.60%～1.20%、铬的含量为0.70%～1.20%、铝的含量为0.01%～0.04%、磷的含量小于0.035%、硫的含量小于0.035%、硼的含量为0.001%~0.006%、含量为0.02%~0.18%的钇以及含量为0.01%~0.03%的锶，余量为铁和杂质。

在一种实施例中，所述碳的含量为0.17%～0.23%、所述硅的含量为0.90%～1.20%、所述锰的含量为0.80%～1.10%、所述铬的含量为0.80%～1.10%、所述钇的含量为0.05%~0.15%、所述锶的含量为0.01%~0.02%、所述硼的含量为0.001%~0.005%。

在一种实施例中，所述碳的含量为0.17%～0.23%、所述硅的含量为0.90%～1.20%、所述锰的含量为0.80%～1.10%、所述铬的含量为0.80%～1.10%、所述钇的含量为0.05%~0.15%、所述锶的含量为0.01%~0.02%、所述硼的含量为0.001%~0.005%。

根据本申请的另一方面，还提供一种斗齿齿座材料的制备方法，包括步骤：

S100，熔化合金锻造原料，得到第一原料；

S200，取熔清的所述第一原料进行成分分析，并将所述第一原料的成分调整至碳的含量为0.17%～0.23%、硅的含量为0.90%～1.20%、锰的含量为0.80%～1.10%、铬的含量为0.80%～1.10%、磷的含量小于0.035%、硫的含量小于0.035%，得到第二原料；

S300，在铝钇合金、铝锶合金和硼铁合金中以第一速度加入所述第二原料，并进行搅拌，制得第三原料；

S400，通过所述第三原料进行铸造与热处理后制得斗齿齿座材料。

在一种实施例中，所述步骤S400中进一步包括步骤：

S410，将所述第三原料在第一温度下进行均质化处理，铸造成第一齿座材料；

S420，将所述第一齿座材料在第二温度下保温15min，进行调质处理，得到第二齿座材料；

S430，将第二齿座材料进行淬火处理冷却至第三温度，得到第三齿座材料；

S440，升温所述第三齿座材料并在第四温度下保温4h~12h后，在空气中冷却至室温，得到斗齿齿座材料。

在一种实施例中，所述铝钇合金中钇的含量为5%~10%，所述铝锶合金中锶的含量为5%~10%，所述硼铁合金中硼的含量为20%~25%。

在一种实施例中，所述步骤S300中的所述第二原料温度为1680℃~1800℃，所述第一速度为25kg/s~65kg/s。

在一种实施例中，所述第一温度为850℃~950℃，所述第二温度为850℃~950℃，所述第三温度小于或等于200℃，所述第四温度为450℃~550℃。

在一种实施例中，所述合金锻造原料选用ZG20CrMnSi合金。

在一种实施例中，所述第一温度为900℃~950℃，所述第二温度为850℃~900℃，所述第四温度为460℃~530℃。

在一种实施例中，所述步骤S300中进一步包括步骤：

S310，将铝钇合金、铝锶合金和硼铁合金置于浇包包底；

S320，将所述第二原料以第一速度加入浇包包底，并进行搅拌，制得第三原料。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

（1）本发明提供的一种斗齿齿座材料以及制备方法，通过优化斗齿齿座材料中各化学成分的配比，制得具有良好力学性能以及焊接性能的斗齿齿座材料，并适用于多种的应用场景。

（2）本发明提供的一种斗齿齿座材料以及制备方法，通过优化制备工艺中的制备流程，提升齿座材料的使用性能的同时，降低生产成本。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如本文所用术语“由......制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其他变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组成物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而且可以包括未明确的列出的其他要素或此种组成物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

当量、浓度或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所用范围，而不论该范围是否单独公开。例如，当公开了范围是“1~5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1~4”、“1~3”、“1~2和4~5”、“1~3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

根据本发明的一个方面，一种斗齿齿座材料，包括按照重量百分数计的如下组分：碳的含量为0.15%～0.25%、硅的含量为0.80%～1.50%、锰的含量为0.60%～1.20%、铬的含量为0.70%～1.20%、铝的含量为0.01%～0.04%、磷的含量小于0.035%、硫的含量小于0.035%、硼的含量为0.001%~0.006%、含量为0.02%~0.18%的钇以及含量为0.01%~0.03%的锶，余量为铁和杂质。

本申请通过优化斗齿齿座材料中各化学成分的配比，制得具有良好力学性能、焊接性能以及使用性能的斗齿齿座材料，并适用于多种的应用场景。具体而言，通过加入钇元素，可以细化合金内部的晶粒尺寸，从而提升材料的机械性能和耐腐蚀性。钇元素还能稳定位错亚结构并强化晶界，进而显著延长斗齿齿座材料的蠕变寿命，进一步提升其应用性能。同时加入的锶元素则在钇元素已细化晶粒的作用下，进一步提高斗齿齿座材料的冲击韧性，有助于增强斗齿齿座材料的使用性能。进一步地，通过添加的硼元素，可以进一步提升斗齿齿座材料的淬透性，增强其力学性能和耐磨性，从而提高斗齿齿座材料的整体使用性能。在生产方面，本申请在制备斗齿齿座材料时未使用价格较高的金属元素如镍元素或者钼元素，从而降低生产成本并优化生产过程，进一步增大斗齿齿座材料的市场竞争力。

在一种实施例中，所述碳的含量为0.17%～0.23%、所述硅的含量为0.90%～1.20%、所述锰的含量为0.80%～1.10%、所述铬的含量为0.80%～1.10%、所述钇的含量为0.05%~0.15%、所述锶的含量为0.01%~0.02%、所述硼的含量为0.001%~0.005%。通过调整斗齿齿座材料中各组分的含量，提升材料的使用性能、力学强度以及焊接性能，进一步延长材料的使用寿命。

根据本发明的另一个方面，一种斗齿齿座材料的制备方法，包括步骤：

S100，熔化合金锻造原料，得到第一原料；

S200，取熔清的所述第一原料进行成分分析，并将所述第一原料的成分调整至碳的含量为0.17%～0.23%、硅的含量为0.90%～1.20%、锰的含量为0.80%～1.10%、铬的含量为0.80%～1.10%、磷的含量小于0.035%、硫的含量小于0.035%，得到第二原料；

S300，在铝钇合金、铝锶合金和硼铁合金中以第一速度加入所述第二原料，并进行搅拌，制得第三原料；

S400，通过所述第三原料进行铸造与热处理后制得斗齿齿座材料。

通过本申请提供的一种制备方法，可以较为简单地制备具有良好力学性能以及使用性能的斗齿齿座材料，制备出的斗齿齿座材料可广泛使用于多种应用场景，具有较好的市场竞争力与投入应用的潜力。另一方面，本制备方法还可以适用于制备单重300千克及以上的大型斗齿齿座材料部件，进一步满足由砂芯铸造、金属型铸造、液态模锻及固态热模锻成形等多种成型方法的需求，具有广泛的适用性和灵活性。

在一种实施例中，所述步骤S400中进一步包括步骤：

S410，将所述第三原料在第一温度下进行均质化处理，铸造成第一齿座材料；

S420，将所述第一齿座材料在第二温度下保温15min，得到第二齿座材料；

S430，将第二齿座材料进行淬火处理冷却至第三温度，得到第三齿座材料；

S440，升温所述第三齿座材料并在第四温度下保温4h~12h后，在空气中冷却至室温，得到斗齿齿座材料。

在制备方法的步骤S410中，通过均质化处理可以有效消除斗齿齿座材料锻件内部的应力和组织不均匀性，进一步细化斗齿齿座材料的内部晶粒。这有助于提高斗齿齿座材料的整体性能，并且减少在后续加工过程中锻件出现裂纹和变形现象的风险，从而延长斗齿材料的使用寿命并增强市场竞争力。另一方面，在步骤S430中，通过淬火处理显著提高了斗齿齿座材料的硬度和力学性能，并增加了一定的韧性与耐磨性。淬火处理还优化了材料内部的应力分布，提高了抗疲劳性能和抗断裂能力，从而增强了使用性能。在淬火处理后引入的步骤S440低温回火处理有助于消除在淬火过程中产生的应力，防止磨削和裂纹现象的发生，进一步提升斗齿齿座材料的力学性能。此外，低温回火处理还有助于改善材料的微观结构，形成的氧化皮层进一步增强斗齿齿座材料的耐腐蚀性，并降低表面粗糙度，从而提高材料的综合性能。

在一种实施例中，所述铝钇合金中钇的含量为5%~10%，具体地，所述铝钇合金中钇的含量为5%、6%、7%、8%、9%与10%。换句话说，钇是一种高效的晶粒细化剂，能够显著减小铝合金中的晶粒尺寸，从而提升材料的强度和硬度。换句话说，铝钇合金结合了铝的轻质特性与钇的强化效果，使其在保持较低密度的同时，具备更高的力学强度和耐磨性。

在一种实施例中，所述铝锶合金中锶的含量为5%~10%，具体地，所述铝锶合金中锶的含量为5%、6%、7%、8%、9%与10%。可以理解的是，锶元素的加入同样可起到细化晶粒尺寸的作用，进而增强斗齿齿座材料的耐磨性与力学强度，并且铝锶合金具有的良好韧性有利于斗齿材料的设计与制造。因此，通过添加铝钇合金或者铝锶合金可以显著提升斗齿齿座材料的综合性能，包括强度、硬度、耐腐蚀性、导热性、韧性、可塑性以及冲击韧性，从而提高斗齿的使用寿命和工作效率。

在一种实施例中，所述硼铁合金中硼的含量为20%~25%。具体地，所述硼铁合金中硼的含量为20%、21%、22%、23%、24%以及25%。通过添加硼元素，可以显著提高斗齿齿座材料的淬透性。随着淬透性的增强，在淬火过程中，斗齿锻件内部能够形成更加均匀的马氏体组织，从而进一步提升斗齿材料的耐磨性、硬度和力学强度。换句话说，随着淬火温度的升高，斗齿材料的硬度和抗拉强度均呈现上升趋势。这是因为高温下奥氏体化更加充分，合金元素分布更加均匀，从而增加了过冷奥氏体的稳定性。此外，淬透性更高的斗齿材料在经过淬火处理后，能够获得更好的冲击韧性和延伸率，进而延长使用寿命。

在一种实施例中，所述步骤S300中的所述第二原料温度为1680℃~1800℃，具体地，所述第二原料温度为1680℃、1690℃、1700℃、1710℃、1720℃、1730℃、1740℃、1750℃、1760℃、1770℃、1780℃、1790℃、1800℃，进一步优选的，所述第二原料温度为1700℃~1730℃。通过在高温下熔化原料可以有效去除其中的杂质，从而提高材料的纯净度。一方面，高温熔化处理有助于获得更均匀、更完整的微观结构，进而增强斗齿齿座材料的整体性能。另一方面，经过高温熔化的合金材料具有较好的淬透性，这使得在淬火过程中能够形成更均匀的马氏体组织，从而显著提升斗齿齿座材料的耐磨性、硬度和力学强度。此外，经过高温熔化处理的合金表面还会产生更加均匀的氧化膜结构，进一步增强材料的耐磨性和耐腐蚀性，使其适用于各种应用环境。

在一种实施例中，所述第一速度为25kg/s~65kg/s，具体地，所述第一速度为25kg/s、30kg/s、35kg/s、40kg/s、45kg/s、50kg/s、55kg/s、60kg/s和65kg/s。浇包速度是铸造工艺中的关键参数之一，其合理控制对于确保铸件质量、提高生产效率以及减少生产成本具有重要意义，通过适当的浇包速度可以提高生产效率。当浇包速度过高时，可能导致金属液温度快速下降，影响流动性，从而增加斗齿齿座锻件产生缺陷的风险。另一方面，当浇包速度过慢时，可能导致斗齿齿座锻件冷却速度不均匀，影响最终产品的机械性能以及使用性能。

在一种实施例中，所述第一温度为850℃~950℃，具体地，所述第一温度为850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃。其中，通过均质化处理可以改善斗齿材料内部的组织结构和性能，使合金内部的结晶组织得到改善，进一步消除铸造应力，提高斗齿材料的整体性能。可以理解的是，均质化处理温度过高时可能导致斗齿材料发生过烧现象，一旦发生过烧，斗齿材料必须整体报废再进行重熔处理，从而造成巨大经济损失。因此，选择合适的均质化处理温度对于避免过烧和保持材料性能至关重要。

在一种实施例中，所述第二温度为850℃~950℃，具体地，所述第二温度为850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃。通过高温处理，将斗齿齿座材料加热至临界温度以上，使其达到奥氏体区域，使得碳溶解到铁基体中，形成均匀的奥氏体组织。

在一种实施例中，所述第三温度小于或等于200℃。通过淬火处理，将材料加热到临界温度以上后迅速冷却的过程，这使得材料组织转变为马氏体，从而显著提高硬度和耐磨性。当淬火温度较低时，由于在斗齿材料内部产生奥氏体化不均匀或较多铁素体的现象，使得斗齿材料的冲击韧性降低，进而降低使用过程中材料的稳定性。而当淬火温度过高时，由于加热时造成奥氏体晶粒粗大现象，使得淬火处理后所得的马氏体也产生粗大现象，从而降低斗齿材料的冲击韧性。

在一种实施例中，所述第四温度为450℃~550℃，具体地，所述第四温度为450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃、510℃、520℃、530℃、540℃和550℃。其中，由于通过低温回火处理得到的回火马氏体组织，具有硬而耐磨性好的优点，在使用时兼具高强度与优越的疲劳抗力的优点，有利于提升斗齿材料的使用寿命。低温回火处理还可以消除淬火应力，提高斗齿材料的塑性和韧性。一方面，当低温回火温度过高时，由于导致回火马氏体的稳定性降低，进一步降低斗齿材料的冲击韧性、强度以及耐磨性，另一方面，过高的回火温度可能会增加斗齿材料热处理变形和开裂的倾向，影响斗齿材料的尺寸稳定性和使用寿命。当低温回火温度过低时，使得斗齿材料内部的淬火应力消除不完全，进一步降低斗齿材料的使用性能。

在一种实施例中，所述合金锻造原料选用ZG20CrMnSi合金。其中，ZG20CrMnSi合金具有较低的含碳率，而低碳含量的材料通常具有更好的焊接性能。进一步地，由于斗齿齿座材料内部的铬元素，可以提高材料的屈服极限、冲击韧性和耐磨性，同时降低热裂倾向，提升斗齿齿座材料的使用性能。

在一种实施例中，所述第一温度为900℃~950℃，所述第二温度为850℃~900℃，所述第四温度为460℃~530℃。热处理中使用合适的加工温度，有利于提升斗齿齿座材料的使用性能以及使用寿命，进一步提升斗齿齿座材料的市场竞争力。

在一种实施例中，所述步骤S300中进一步包括步骤：

S310，将铝钇合金、铝锶合金和硼铁合金置于浇包包底；

S320，将所述第二原料以第一速度加入浇包包底，并进行搅拌，制得第三原料。

通过此工艺，不仅能够提高斗齿齿座材料的力学硬度以及耐磨性，还能增强其抗冲击性和冲击韧性，从而延长斗齿齿座材料的使用寿命。此外，通过控制钢水的温度和浇注工艺，可以进一步优化斗齿的微观组织和力学性能。

实施例1

一种斗齿齿座材料，包括按照重量百分数计的如下组分：碳的含量为0.20%、硅的含量为1.00%、锰的含量为0.90%、铬的含量为1.00%、铝的含量为0.02%、磷的含量为0.010%、硫的含量为0.010%、硼的含量为0.004%、钇的含量为0.10%，锶的含量为0.015%，余量为铁和杂质。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，钇的含量的为0.06%。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于，钇的含量的为0.13%。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，锶的含量的为0.010%。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，锶的含量的为0.020%。

对比例1

一种斗齿齿座材料，包括按照重量百分数计的如下组分：碳的含量为0.20%、硅的含量为1.00%、锰的含量为0.90%、铬的含量为1.00%、铝的含量为0.02%、磷的含量为0.010%、硫的含量为0.010%、硼的含量为0.004%、钇的含量为0.10%，余量为铁和杂质。

性能评价

对实施例1~5以及对比例1中的斗齿齿座材料进行硬度测试以及在-40℃下的低温冲击测试，并以ZG20CrMnSi合金的价格为标准，估算生产成本，测试结果如表1所示。

表1：斗齿齿座材料的性能测试

参考表1可知，通过增加钇元素的含量，斗齿齿座材料的硬度显著提高，这表明钇元素通过细化晶粒等作用提升了材料内部的硬度，从而增强了其耐磨性。然而，此时实施例3中的斗齿齿座材料在低温下的冲击韧性较差，不利于斗齿材料的实际应用。另一方面，由于钇元素的价格较高，随着钇含量的增加，斗齿材料的生产成本也随之上升，这限制了其大规模生产和使用。但在实施例2中，相对实施例1中减少钇元素的用量，虽然有利于提升低温冲击韧度以及减少生产成本，但较差的硬度水平不利于斗齿材料的广泛应用。

如表1可知，通过增加锶的含量，斗齿齿座材料的硬度有小幅度的提升现象，表明锶元素细化组织的作用有利于提升斗齿材料的硬度，从而增强材料的耐磨性。但进一步提升加入锶元素的含量时，随着斗齿齿座材料硬度的上升，使得材料的低温冲击韧度下降，使得斗齿材料的生产成本随之增加，不利于斗齿齿座材料的大规模应用。

参考对比例1可知，在斗齿齿座材料中不加入锶元素，由于锶元素在材料中可以起到进一步细化晶粒尺寸的作用，进一步提升强度以及低温冲击韧度，增强斗齿齿座材料的使用性能。因此在对比例1中的斗齿材料显示出较差的力学性能与使用性能，不利于斗齿材料的使用。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种斗齿齿座材料，其特征在于，包括按照重量百分数计的如下组分：碳的含量为0.15%～0.25%、硅的含量为0.80%～1.50%、锰的含量为0.60%～1.20%、铬的含量为0.70%～1.20%、铝的含量为0.01%～0.04%、磷的含量小于0.035%、硫的含量小于0.035%、硼的含量为0.001%~0.006%、含量为0.02%~0.18%的钇以及含量为0.01%~0.03%的锶，余量为铁和杂质。

2.如权利要求1所述的斗齿齿座材料，其特征在于，所述碳的含量为0.17%～0.23%、所述硅的含量为0.90%～1.20%、所述锰的含量为0.80%～1.10%、所述铬的含量为0.80%～1.10%、所述钇的含量为0.05%~0.15%、所述锶的含量为0.01%~0.02%、所述硼的含量为0.001%~0.005%。

3.一种斗齿齿座材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S100，熔化合金锻造原料，得到第一原料；

S200，取熔清的所述第一原料进行成分分析，并将所述第一原料的成分调整至碳的含量为0.17%～0.23%、硅的含量为0.90%～1.20%、锰的含量为0.80%～1.10%、铬的含量为0.80%～1.10%、磷的含量小于0.035%、硫的含量小于0.035%，得到第二原料；

S300，在铝钇合金、铝锶合金和硼铁合金中以第一速度加入所述第二原料，并进行搅拌，制得第三原料；

S400，通过所述第三原料进行铸造与热处理后制得斗齿齿座材料。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S400中进一步包括步骤：

S410，将所述第三原料在第一温度下进行均质化处理，铸造成第一齿座材料；

S420，将所述第一齿座材料在第二温度下保温15min，进行调质处理，得到第二齿座材料；

S430，将第二齿座材料进行淬火处理冷却至第三温度，得到第三齿座材料；

S440，升温所述第三齿座材料并在第四温度下保温4h~12h后，在空气中冷却至室温，得到斗齿齿座材料。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铝钇合金中钇的含量为5%~10%，所述铝锶合金中锶的含量为5%~10%，所述硼铁合金中硼的含量为20%~25%。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S300中的所述第二原料温度为1680℃~1800℃，所述第一速度为25kg/s~65kg/s。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度为850℃~950℃，所述第二温度为850℃~950℃，所述第三温度小于或等于200℃，所述第四温度为450℃~550℃。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述合金锻造原料选用ZG20CrMnSi合金。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度为900℃~950℃，所述第二温度为850℃~900℃，所述第四温度为460℃~530℃。

10.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S300中进一步包括步骤：

S310，将铝钇合金、铝锶合金和硼铁合金置于浇包包底；

S320，将所述第二原料以第一速度加入浇包包底，并进行搅拌，制得第三原料。