本發(fā)明涉及一種材料鋼,屬鋼材領(lǐng)域,更具體的說是涉及一種耐低溫耐腐蝕的高強(qiáng)度材料鋼。
背景技術(shù):
特種耐低溫耐腐蝕鋼現(xiàn)主要應(yīng)用于石油工業(yè)、儀器儀表、標(biāo)準(zhǔn)件等機(jī)械制造業(yè)。目前全世界年消耗已超過400萬噸,其中半數(shù)由美國(guó)、日本生產(chǎn)。2013年我國(guó)特種耐低溫鋼需求量約為40~50萬噸,而我國(guó)年產(chǎn)量?jī)H3萬多噸,需大量進(jìn)口。隨著我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,特種耐低溫鋼市場(chǎng)潛力巨大。
在液壓設(shè)備領(lǐng)域,如液壓泵、液壓缸等設(shè)備,由于工作環(huán)境對(duì)設(shè)備工作性能要求苛刻。特別是閥門密封件、活塞桿、活塞缸等液壓器件,由于其使用環(huán)境的影響,其常常因低溫、磨損、腐蝕等原因而損壞,以往的液壓材料大多是一些鎳鉻合金鋼、碳鋼等,這些材料制成的零部件大多只能保證某一項(xiàng)性能突出,而不能提高整體性能,在不同環(huán)境,不同使用條件、介質(zhì)的情況下,大多都不能很好的適用,需要特別定制或者更改結(jié)構(gòu),給設(shè)備使用帶來了極大不便。
在一些特殊地區(qū),如中國(guó)東北部、俄羅斯西伯利亞,部分地域在冬季溫度可能低于零下五六十度,在這種低溫環(huán)境下很多液壓設(shè)備都無法正常使用,經(jīng)受不住低溫環(huán)境而極易冷凍開裂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種耐低溫耐腐蝕的高強(qiáng)度材料鋼,該材料鋼強(qiáng)度高,具有很好的耐低溫和耐腐蝕的效果。
為解決上述的技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種耐低溫耐腐蝕的高強(qiáng)度材料鋼,該結(jié)構(gòu)鋼的組分(以下均為重量百分比)為:碳0.075%~0.09%、硅0.3%~0.4%、錳1.0%~1.5%、磷0.005%~0.013%、硫0.005%~0.01%、鎳0.3%~0.4%、鉻0.1%~0.2%、銅0.1%~0.2%、鎢0.005%~0.013%、鉬0.005%~0.013%、鈦0.001%~0.008%、釩0.001%~0.005%、鋁0.015%~0.025%、砷0.013%~0.02%、錫0.01%~0.02%,余量為鐵。
該結(jié)構(gòu)鋼的組分(以下均為重量百分比)為:碳0.087%、硅0.35%、錳1.33%、磷0.01%、硫0.008%、鎳0.35%、鉻0.16%、銅0.16%、鎢0.01%、鉬0.01%、鈦0.005%、釩0.003%、鋁0.021%、砷0.016%、錫0.014%,余量為鐵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:在原有生產(chǎn)條件下,通過優(yōu)化、設(shè)計(jì)組分,從而提高材料鋼的整體性能,鋼質(zhì)好,特別是各個(gè)力學(xué)性能均十分優(yōu)良,安全性、可靠性大幅度增強(qiáng),滿足高強(qiáng)度、低溫高壓的使用環(huán)境,本發(fā)明的材料鋼制成的液壓設(shè)備可以在零下70°的惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作,極大的提高了設(shè)備的適應(yīng)能力,降低了設(shè)備的損壞率。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
一種耐低溫耐腐蝕的高強(qiáng)度材料鋼,該結(jié)構(gòu)鋼的組分(以下均為重量百分比)為:碳0.075%~0.09%、硅0.3%~0.4%、錳1.0%~1.5%、磷0.005%~0.013%、硫0.005%~0.01%、鎳0.3%~0.4%、鉻0.1%~0.2%、銅0.1%~0.2%、鎢0.005%~0.013%、鉬0.005%~0.013%、鈦0.001%~0.008%、釩0.001%~0.005%、鋁0.015%~0.025%、砷0.013%~0.02%、錫0.01%~0.02%,余量為鐵。
本實(shí)施例的組分中,錳含量較高,與硫形成的硫化錳夾雜含量較高,從而能夠增強(qiáng)鋼材料的強(qiáng)度,能夠滿足復(fù)雜工序的需求,制造高精度液壓器件時(shí)也更易加工,不易損壞。
在現(xiàn)有技術(shù)的鋼種中,大多含較高的硫、磷,切還含較高的銅,這些元素對(duì)鋼的熱塑性是極為不利的,所以,一般的鋼種都需要進(jìn)行脫硫、脫磷的操作,盡量控制含量低于一定數(shù)值,這對(duì)工序要求較高,無形中增加了成本和制造時(shí)間,本實(shí)施例為了解決這一問題,在組分中加入了鎢、鉬、鈦、釩、錫、鋁、鎳和鉻集中元素,從而在冶煉時(shí)上述元素能與硫和磷作用反應(yīng),生成合金,從而能夠避免硫和磷含量多高的問題,整體不僅提高了鋼的熱塑性,還提高鋼種的強(qiáng)度、硬度及耐低溫性,提高了鋼種整體性能,同時(shí),本實(shí)施例在一個(gè)意想不到的發(fā)明點(diǎn)就是加入了稀有元素砷,砷灰白色,有金屬光澤的結(jié)晶塊,質(zhì)脆有毒,一般會(huì)慎用,但是設(shè)計(jì)人考慮到砷由許多互鎖豎起的六元環(huán)所構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu),因?yàn)閷优c層之間的結(jié)合力弱,故脆而硬,設(shè)計(jì)人一次偶然發(fā)現(xiàn),加入砷后練出的鋼種,其冶煉時(shí)可以與內(nèi)部多種雜質(zhì)、銅、磷反應(yīng),從而形成砷化物,反而提高了鋼種的耐低溫高壓、耐腐蝕以及增加強(qiáng)度的特質(zhì),并且還能起到一定的催化效果,提高稀有金屬的反應(yīng)速率和完全度,從而進(jìn)一步提高了鋼種的各項(xiàng)性能,使得該鋼種合金含量高、性能優(yōu)良穩(wěn)定,特別是其強(qiáng)度高,具有很好的耐低溫和腐蝕的性能,特別適用于一些低溫高壓的液壓設(shè)備或零部件的材料需求,經(jīng)過試驗(yàn)表明,本發(fā)明的材料鋼制成的液壓設(shè)備可以在零下70°的惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作,極大的提高了設(shè)備的適應(yīng)能力,降低了設(shè)備的損壞率。
具體實(shí)施例
一種耐低溫耐腐蝕的高強(qiáng)度材料鋼,該結(jié)構(gòu)鋼的組分(以下均為重量百分比)為:碳0.087%、硅0.35%、錳1.33%、磷0.01%、硫0.008%、鎳0.35%、鉻0.16%、銅0.16%、鎢0.01%、鉬0.01%、鈦0.005%、釩0.003%、鋁0.021%、砷0.016%、錫0.014%,余量為鐵。
如上所述即為本發(fā)明的實(shí)施例。前文所述為本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提,各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用,所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗(yàn)證過程,并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍,本發(fā)明的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn),凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化,同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。