[发明专利]一种高性能防磁材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能防磁材料。

背景技术

防磁材料在国内被称为高氮铬锰不锈钢，这种无磁不锈钢最初是在七八十年代由国家钢铁研究总院与抚顺特钢联合研制的。最初研制应用于我们国家的钻井技术。开发出的 W1813N 和 N1310 两种无磁不锈钢广泛应用于国内无磁钻铤市场。由于在研制这种无磁钢时，我们国家的钻井技术非常落后，并没有碰到比较复杂的井下环境（高温、腐蚀环境），因此W1813N和N1310的耐腐蚀性能极差，所以国产无磁不锈钢钻铤在国际上由于耐蚀性差的原因，导致名声不好。我国 1975 年将 1Cr17Mn6Ni5N 和 1Cr18Mn8Ni5N 纳入国标（GB）。研究发现 CrMn 系不锈钢有很多不可多得的特性，如 1、固溶处理后高的强度，2、冷加工高的硬化率、高的强化系数，3、无磁性（冷加工状态下极低的导磁率），4 优良的耐磨性，5 较小的晶间腐蚀倾向。所以CrMn系不断得到改良和创新，不断开发出一系列新钢种，这就形成CrMnN不锈钢与 AISI300（CrNi 系）并列的 AISI200（CrMn 系）不锈钢。由于这些钢种 Mn 含量都很高，大大增加钢中 N 的溶解度，因此 N 含量都在 0.3-0.4%，固溶处理后可得到完全奥氏体组织，而且十分稳定，冷作后可得到无磁及较高的强度。

目前国内防磁材料在电磁搅拌过程应用中，基本采用高的 Ti、Ni、Cr、Mo 合金，昂贵的 Ti、Ni、Cr、Mo 合金造成应用领域经济指标高涨。并且，材料应用中分项性能指标也有不能满足现场需求的状况，停机检修更换组件影响产量，寿命有待进一步提高。在生产现场连铸无磁夹送辊的材料具体选取上，一般通用欧洲的材料标准。原设计材质是X5NiCrTi26-15（西马克），属于德国牌号。国内对应成份为 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB。该成分的主要特点是依靠添加大量的稳定奥氏体化的元素 Ni，来获得单相的奥氏体钢，使其具有较低的磁导率，形成的产品在变频高磁场强度环境下，减少对穿越铸坯的磁力线的屏蔽，以改善铸坯等轴晶率。此材料总体上能完成设计意图，但相对工况使用要求合金元素过量浪费，价格昂贵。并且此材料相对强度设计较低，实现产品后，表现为屈服强度较低，使用过程极易发生挠曲变形 ；在硬度方面表现不理想，耐磨能力极差，使用中在磨粒磨损和粘着磨损状态下，过早啃噬不能完成工艺要求。在焊接性能方面也不太好，熔敷过程中层间熔池反应区气体不宜上升，存留量较多，给后期修复带来不便 ；另外，我们发现，材料在使用中受到冷却水的侵蚀绝不容忽视，工厂所送喷淋冷却水，通过前期的净化水处理，大量药品留存在冷却水当中，造成电导率极高，对材料的电化学腐蚀非常明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能防磁材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高性能防磁材料，其特征在于，包括下列重量份数的物质：低碳合金35-41份，铁15-23份，铜11-18份，膨胀性石墨11-27份，辛酸亚锡1-9份，微晶石蜡12-23份，滑石粉10-17份，硅1-9份，改性硅灰石5-8份，硅酸钠5.5-11份，钛25-30份，色母粒12-16份。

本发明的有益效果是：本发明克服了现有防磁材料使用时存在强度和硬度较差、易腐蚀且成本较高的问题，通过该制备方法制得的耐高温、耐磨损、耐腐蚀，良好的性能可以使连铸生产现场浇注不锈钢及特殊钢时减少中心偏析，减少粗大的柱状晶，同时使用寿命的有效提高减少了停机下线的更换次数，单位时间内固定能源消耗少，增加铸坯产能，有效地提高了连铸效率。

具体实施方式

实施例1

一种高性能防磁材料，包括下列重量份数的物质：低碳合金41份，铁23份，铜18份，膨胀性石墨27份，辛酸亚锡9份，微晶石蜡23份，滑石粉17份，硅9份，改性硅灰石8份，硅酸钠11份，钛30份，色母粒16份。

实施例2

一种高性能防磁材料，包括下列重量份数的物质：低碳合金35份，铁15份，铜11份，膨胀性石墨11份，辛酸亚锡1份，微晶石蜡12份，滑石粉10份，硅1份，改性硅灰石5份，硅酸钠5.5份，钛25份，色母粒12份。