[发明专利]一种高强度不锈钢合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度不锈钢合金材料及其制备方法，属于钢合金材料制备技术领域。所述的高强度不锈钢合金材料，包括以下原料：碳、硫、硅、磷、铬、钨、镍、氮、硼、锰、钼、铈、铁‑硼‑钇中间合金、铁‑硼‑镧中间合金、铁‑硅‑钒中间合金、铁‑硅‑铪中间合金，其余部分为铁；所述的不锈钢合金材料是经过高温熔化、真空熔融、精炼、浇注等步骤制成的。本发明的不锈钢合金材料具有较强的硬度和耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于钢合金材料制备技术领域，具体涉及一种高强度不锈钢合金材料及其制备方法。

背景技术

金属不锈钢复合材料，是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的不锈钢复合材料，其极大地改善了单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，从而使得复合材料具有优异的力学性能，因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力、水利、交通、环保、压力容器制造、食品、酿造、制药等工业领域。中国现有工业中一些化工企业如苯酚污水处理装置仍在使用镍含量较高的价格昂贵的316型奥氏体不锈钢，这些合金的生产和使用无疑会消耗大量价格昂贵的镍，会增加生产成本。

我国的镍资源相当少，镍的稀缺将严重限制我国不锈钢产业的发展。而我国的稀土资源比较丰富，从长远看，研究开发含稀土的高性能不锈钢合金能够节约宝贵的镍资源，同时又能保证在苛刻环境下的使用寿命及其性能。因此，为了满足合金在环境更苛刻条件下的要求，保证或者大幅度的提高使用寿命，同时又可降低合金的生产成本，性价比较好的节镍型的含稀土的不锈钢的研究与开发将越来越受到人们的重视。

中国专利文献“一种双相钨不锈钢合金材料及其制备方法(专利号：ZL201110250792.4)”公开了一种双相钨不锈钢合金材料，该双相钨不锈钢合金材料的组分及其重量百分比分别如下：0.030％<C≤0.05％，0.0023％≤S≤0.01％， 0.463％≤Si≤1.0％，0.010％≤P≤0.015％，20.0％≤Cr≤23.0％，0.5％≤W≤1.5％, 1.0％≤Ni≤3.0％，0.20％≤N≤0.30％，0.001％≤B≤0.01％，稀土Ce或Y：0.005％-0.20％，其余部分为铁。该发明制得的双相钨不锈钢合金材料具有良好的的高温热塑性，以及生产成本较低等特点，但存在着硬度低、耐腐蚀性能较差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度不锈钢合金材料及其制备方法，以解决在中国专利文献“一种双相钨不锈钢合金材料及其制备方法(专利号：ZL 201110250792.4)”公开的双相钨不锈钢合金材料配方基础上，如何优化组分、用量、方法等，提高不锈钢合金材料的硬度、耐腐蚀性能等问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高强度不锈钢合金材料，包括以下原料：碳、硫、硅、磷、铬、钨、镍、氮、硼、锰、钼、铈、铁-硼-钇中间合金、铁-硼-镧中间合金、铁-硅-钒中间合金、铁-硅-铪中间合金，其余部分为铁；

所述铁-硼-钇中间合金中，铁、硼、钇的质量百分含量分别为64.9％、27.6％、7.5％；铁-硼-镧中间合金中，铁、硼、镧的质量百分含量分别为65.9％、22.6％、 8.5％；铁-硅-钒中间合金中，铁、硅、钒的质量百分含量分别为66.5％、22.5％、 11％，铁-硅-铪中间合金中，铁、硅、铪的质量百分含量分别为68.5％、27.3％、 4.2％；

所述的铁-硼-钇中间合金、铁-硼-镧中间合金、铁-硅-钒中间合金、铁-硅-铪中间合金的重量比为(0.13-0.16)：(0.05-0.14)：(0.42-0.85)：(0.12-0.23)。

优选地，所述铁-硼-钇中间合金、铁-硼-镧中间合金、铁-硅-钒中间合金、铁 -硅-铪中间合金的重量比为0.15:0.08:0.66:0.18。