本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐腐蝕金屬材料及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般通過(guò)熔合成均勻液體和凝固而得。根據(jù)組成元素的數(shù)目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。耐腐蝕的基本合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等，以滿足各種用途對(duì)耐腐蝕組織和性能的要求。合金材料容易被氯離子腐蝕，因?yàn)殂t、鎳、氯是同位原素，同位原素會(huì)進(jìn)行互換同化從而形成不銹鋼的腐蝕。但是，常規(guī)的合金金屬材料在長(zhǎng)期使用中，仍然存在不耐磨、不耐腐蝕的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐腐蝕金屬材料及其生產(chǎn)工藝，該金屬材料通過(guò)添加多種金屬元素和稀土元素，提高了其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，降低了淬火性，機(jī)械性能和力學(xué)性能優(yōu)良，適合作為廚房或手術(shù)室用刀具的材料。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

一種耐腐蝕金屬材料，由如下重量百分比的成分組成：碳1～5%、硅0.01～0.08%、錳0.02～0.08%、鎳1.2～3%、鋯0.06～0.12%、銻0.02～0.23%、錫0.12～0.18%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，由如下重量百分比的成分組成：碳2%、硅0.05%、錳0.06%、鎳2.5%、鋯0.08%、銻0.15%、錫0.16%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

上述耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

（1）電爐熔化：將鐵、碳、硅、鐵錳合金、鐵鎳合金、鐵錫合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入熔爐熔融，石墨棒攪拌20～30min后，加入鋯、銻，升高溫度熔化成合金熔液；

（2）轉(zhuǎn)爐精煉：將合金熔液轉(zhuǎn)入精煉爐，在1250～1300℃精煉8～10小時(shí)，待雜氣和渣滓完全浮出熔體液面后，過(guò)濾除去雜質(zhì)；

（3）澆鑄成型：將精煉除雜后的合金熔液澆鑄成轉(zhuǎn)子型坯；

（4）熱處理：對(duì)轉(zhuǎn)子型坯在1500～1600℃熱處理2～3小時(shí)得到該金屬材料。

優(yōu)選地，所述步驟（1）中鐵鎳合金中鎳的含量為60～80%，鐵錳合金中錳的含量為30～40%，鐵錫合金中錫的含量為10～25%。

優(yōu)選地，所述步驟（1）石墨棒攪拌保持20～40rpm/min的低轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，所述步驟（1）加入鋯、銻后，升高溫度至1100～1200℃。

優(yōu)選地，所述步驟（3）澆鑄時(shí)施以10～20mpa的壓力。

優(yōu)選地，所述步驟（4）熱處理后還需在450～500℃下實(shí)施回火處理，再自然降至室溫。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明的耐腐蝕金屬材料以鐵為主要成分，其他成分中碳用以提高材料的強(qiáng)度和韌度，硅用以脫氧，錳用以提高材料韌性，鎳用以提高磁特性，鋯用以提高其穩(wěn)定性，銻用以提高材料表面的張力和粘性，多種金屬元素、稀土元素配合，提高了材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，降低了淬火性，強(qiáng)度高，抗氧化、耐腐蝕、耐熱，機(jī)械性能和力學(xué)性能優(yōu)良，適合作為廚房或手術(shù)室用刀具的材料。

（2）本發(fā)明的耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝首先通過(guò)電爐熔化，將金屬元素成分充分混合均勻，轉(zhuǎn)爐精煉發(fā)揮了各元素的功能特性，澆鑄成型、熱處理、回火使得該材料均質(zhì)穩(wěn)定，機(jī)械性能良好。該生產(chǎn)工藝能耗較低，工藝簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的耐腐蝕金屬材料，由如下重量百分比的成分組成：

碳1%；

硅0.03%；

錳0.05%；

鎳1.6%；

鋯0.08%；

銻0.07%；

錫0.13%；

余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

上述耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

（1）電爐熔化：將鐵、碳、硅、鐵錳合金、鐵鎳合金、鐵錫合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入熔爐熔融，石墨棒攪拌20～30min后，加入鋯、銻，升高溫至1150℃，熔化成合金熔液，其中，鐵鎳合金中鎳的含量為60～80%，鐵錳合金中錳的含量為30～40%，鐵錫合金中錫的含量為10～25%，石墨棒攪拌保持30rpm/min的低轉(zhuǎn)速；

（2）轉(zhuǎn)爐精煉：將合金熔液轉(zhuǎn)入精煉爐，在1260℃精煉10小時(shí)，待雜氣和渣滓完全浮出熔體液面后，過(guò)濾除去雜質(zhì)；

（3）澆鑄成型：將精煉除雜后的合金熔液澆鑄成轉(zhuǎn)子型坯，澆鑄時(shí)施以15mpa的壓力；

（4）熱處理：對(duì)轉(zhuǎn)子型坯在1550℃熱處理2.5小時(shí)，460℃下實(shí)施回火處理，再自然降至室溫。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的耐腐蝕金屬材料，由如下重量百分比的成分組成：

碳1.6%；

硅0.04%；

錳0.06%；

鎳1.5%；

鋯0.06%；

銻0.03%；

錫0.12%；

余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

上述耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

（1）電爐熔化：將鐵、碳、硅、鐵錳合金、鐵鎳合金、鐵錫合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入熔爐熔融，石墨棒攪拌20～30min后，加入鋯、銻，升高溫至1180℃，熔化成合金熔液，其中，鐵鎳合金中鎳的含量為60～80%，鐵錳合金中錳的含量為30～40%，鐵錫合金中錫的含量為10～25%，石墨棒攪拌保持40rpm/min的低轉(zhuǎn)速；

（2）轉(zhuǎn)爐精煉：將合金熔液轉(zhuǎn)入精煉爐，在1270℃精煉10小時(shí)，待雜氣和渣滓完全浮出熔體液面后，過(guò)濾除去雜質(zhì)；

（3）澆鑄成型：將精煉除雜后的合金熔液澆鑄成轉(zhuǎn)子型坯，澆鑄時(shí)施以20mpa的壓力；

（4）熱處理：對(duì)轉(zhuǎn)子型坯在1580℃熱處理2.8小時(shí)，480℃下實(shí)施回火處理，再自然降至室溫。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的耐腐蝕金屬材料，由如下重量百分比的成分組成：

碳2.2%；

硅0.05%；

錳0.05%；

鎳1.6%；

鋯0.08%；

銻0.05%；

錫0.14%；

余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

上述耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

（1）電爐熔化：將鐵、碳、硅、鐵錳合金、鐵鎳合金、鐵錫合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入熔爐熔融，石墨棒攪拌20～30min后，加入鋯、銻，升高溫至1180℃，熔化成合金熔液，其中，鐵鎳合金中鎳的含量為60～80%，鐵錳合金中錳的含量為30～40%，鐵錫合金中錫的含量為10～25%，石墨棒攪拌保持20rpm/min的低轉(zhuǎn)速；

（2）轉(zhuǎn)爐精煉：將合金熔液轉(zhuǎn)入精煉爐，在1280℃精煉10小時(shí)，待雜氣和渣滓完全浮出熔體液面后，過(guò)濾除去雜質(zhì)；

（3）澆鑄成型：將精煉除雜后的合金熔液澆鑄成轉(zhuǎn)子型坯，澆鑄時(shí)施以18mpa的壓力；

（4）熱處理：對(duì)轉(zhuǎn)子型坯在1560℃熱處理2.5小時(shí)，480℃下實(shí)施回火處理，再自然降至室溫。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的耐腐蝕金屬材料，由如下重量百分比的成分組成：

碳2.4%；

硅0.05%；

錳0.06%；

鎳1.7%；

鋯0.09%；

銻0.08%；

錫0.15%；

余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

上述耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

（1）電爐熔化：將鐵、碳、硅、鐵錳合金、鐵鎳合金、鐵錫合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入熔爐熔融，石墨棒攪拌20～30min后，加入鋯、銻，升高溫至1180℃，熔化成合金熔液，其中，鐵鎳合金中鎳的含量為60～80%，鐵錳合金中錳的含量為30～40%，鐵錫合金中錫的含量為10～25%，石墨棒攪拌保持20rpm/min的低轉(zhuǎn)速；

（2）轉(zhuǎn)爐精煉：將合金熔液轉(zhuǎn)入精煉爐，在1280℃精煉10小時(shí)，待雜氣和渣滓完全浮出熔體液面后，過(guò)濾除去雜質(zhì)；

（3）澆鑄成型：將精煉除雜后的合金熔液澆鑄成轉(zhuǎn)子型坯，澆鑄時(shí)施以18mpa的壓力；

（4）熱處理：對(duì)轉(zhuǎn)子型坯在1560℃熱處理2.5小時(shí)，480℃下實(shí)施回火處理，再自然降至室溫。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的耐腐蝕金屬材料，由如下重量百分比的成分組成：

碳2.8%；

硅0.06%；

錳0.08%；

鎳1.8%；

鋯0.12%；

銻0.1%；

錫0.16%；

余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

上述耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

（1）電爐熔化：將鐵、碳、硅、鐵錳合金、鐵鎳合金、鐵錫合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入熔爐熔融，石墨棒攪拌20～30min后，加入鋯、銻，升高溫至1180℃，熔化成合金熔液，其中，鐵鎳合金中鎳的含量為60～80%，鐵錳合金中錳的含量為30～40%，鐵錫合金中錫的含量為10～25%，石墨棒攪拌保持20rpm/min的低轉(zhuǎn)速；

（2）轉(zhuǎn)爐精煉：將合金熔液轉(zhuǎn)入精煉爐，在1280℃精煉10小時(shí)，待雜氣和渣滓完全浮出熔體液面后，過(guò)濾除去雜質(zhì)；

（3）澆鑄成型：將精煉除雜后的合金熔液澆鑄成轉(zhuǎn)子型坯，澆鑄時(shí)施以18mpa的壓力；

（4）熱處理：對(duì)轉(zhuǎn)子型坯在1560℃熱處理2.5小時(shí)，480℃下實(shí)施回火處理，再自然降至室溫。

實(shí)施例6

本實(shí)施例的耐腐蝕金屬材料，由如下重量百分比的成分組成：

碳4.6%；

硅0.08%；

錳0.08%；

鎳2.5%；

鋯0.10%；

銻0.22%；

錫0.12%；

余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

上述耐腐蝕金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

（1）電爐熔化：將鐵、碳、硅、鐵錳合金、鐵鎳合金、鐵錫合金在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入熔爐熔融，石墨棒攪拌20～30min后，加入鋯、銻，升高溫至1180℃，熔化成合金熔液，其中，鐵鎳合金中鎳的含量為60～80%，鐵錳合金中錳的含量為30～40%，鐵錫合金中錫的含量為10～25%，石墨棒攪拌保持20rpm/min的低轉(zhuǎn)速；

（2）轉(zhuǎn)爐精煉：將合金熔液轉(zhuǎn)入精煉爐，在1280℃精煉10小時(shí)，待雜氣和渣滓完全浮出熔體液面后，過(guò)濾除去雜質(zhì)；

（3）澆鑄成型：將精煉除雜后的合金熔液澆鑄成轉(zhuǎn)子型坯，澆鑄時(shí)施以18mpa的壓力；

（4）熱處理：對(duì)轉(zhuǎn)子型坯在1560℃熱處理2.5小時(shí)，480℃下實(shí)施回火處理，再自然降至室溫。

本發(fā)明的金屬材料通過(guò)添加多種金屬元素和稀土元素，提高了其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，降低了淬火性，機(jī)械性能和力學(xué)性能優(yōu)良，適合作為廚房或手術(shù)室用刀具的材料。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。