一種耐腐蝕的合金材料及其應用
【專利摘要】本發明公開了一種耐腐蝕的合金材料及其應用，包括如下質量百分含量的成分：0.14～0.18wt％碳，0.20～0.34wt％硅，0.02～0.06wt％硼，0.80～1.40wt％錳，0.01～0.03wt％磷，0.015～0.025wt％硫，0.08～0.10wt％鉻，0.06～0.20wt％鋅，0.30～0.50wt％鎳，0.2～0.3wt％銅，0.02～0.08wt％鉬，0.08～0.10wt％鈦，0.02～0.04wt％鈮，0.06～0.20wt％銣，0.01～0.02wt％銦，還包括銪和釷，銪和釷共0.14～0.18wt％，余量為鐵；所述銪和釷的質量百分含量比值為6～8:1。本發明提供的合金材料具有優異的耐腐蝕性能，用其制備的零部件耐酸耐堿性強，不易被腐蝕，零部件使用壽命長。這種技術效果與成分中銪和釷的質量百分含量比值有關，銪和釷的質量百分含量比值為6～8:1時，耐腐蝕性能最優。
【專利說明】
一種耐腐蝕的合金材料及其應用
技術領域
[0001] 本發明屬于冶金領域，具體涉及一種耐腐蝕的合金材料及其應用。
【背景技術】
[0002] 金屬腐蝕現象十分普遍，如鋼鐵構件在大氣中的生銹，銅制品在潮濕的空氣中長 銅綠，埋在地下的管道因腐蝕發生穿孔，乳鋼過程中氧化鐵皮的生成，熱力發電廠鍋爐的脆 性破壞等都是金屬腐蝕的實例。
[0003] 化工生產過程經常接觸酸、堿、鹽和有機溶劑等強腐蝕性介質，特別是現代化工的 發展，要求生產在高溫、高壓、連續不斷操作條件下運行。在這樣苛刻的工況條件下，一旦設 備出現腐蝕破壞，整個生產裝置就將被停產，造成嚴重的經濟損失。腐蝕現象一方面會影響 生產，造成嚴重的經濟損失;另一方面會造成大量金屬能源的損耗。
[0004] 因此，研究一種適用于化工行業的高耐腐蝕合金材料迫在眉睫。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種耐腐蝕的合金材料及其應用。
[0006] 本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：
[0007] -種耐腐蝕合金材料，包括如下質量百分含量的成分:0.14~0.18wt %碳，0.20~ 0.34￥七％硅，0.02~0.06￥七％硼，0.80~1.4(^七％錳，0.01~0.03￥七％磷，0.015~ 0.025￥七％硫，0.08~0.1(^七％鉻，0.06~0.2(^七％鋅，0.30~0.5(^七％鎳，0.2~0.3￥七％ 銅，0.02 ~0.08wt%鉬，0.08 ~O.lOwt%鈦，0.02 ~0.04wt%鈮，0.06 ~0.20wt%銣，0.01~ 0.02wt %銦，還包括銪和釷，銪和釷共0.14~0.18wt %，余量為鐵;所述銪和釷的質量百分 含量比值為6~8:1。
[0008] 進一步地，所述的耐腐蝕合金材料包括如下質量百分含量的成分:0.16wt%碳， 0 · 27wt%娃，0 · 04wt%硼，1 · 10wt %猛，0 ·02wt%磷，0 ·020wt%硫，0 · 09wt%絡，0 · 13wt% 鋅，0 · 40wt % 銀，0 · 25wt % 銅，0 · 05wt % 鉬，0 · 09wt % 欽，0 · 03wt % 銀，0 · 13wt % 銣， 0.015wt %銦，還包括銪和釷，銪和釷共0.16wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為7: 1〇
[0009] 進一步地，所述的耐腐蝕合金材料包括如下質量百分含量的成分:0.14wt%碳， 0 · 20wt%娃，0 · 02wt%硼，0 · 80wt %猛，0 ·Olwt%磷，0 ·015wt%硫，0 · 08wt%絡，0 · 06wt% 鋅，0 · 30wt % 銀，0 · 2wt % 銅，0 · 02wt % 鉬，0 · 08wt % 欽，0 · 02wt % 銀，0 · 06wt % 銣，0 · 0 lwt % 銦，還包括銪和銑，銪和銑共0.14wt%，余量為鐵;銪和銑質量百分含量比值為6:1。
[0010] 進一步地，所述的耐腐蝕合金材料包括如下質量百分含量的成分:0.18wt%碳， 0 · 34wt%娃，0 · 06wt%硼，1 · 40wt %猛，0 ·03wt%磷，0 ·025wt%硫，0 · 10wt%絡，0 · 20wt% 鋅，0 · 50wt%銀，0 · 3wt%銅，0 · 08wt%鉬，0 · 10wt%欽，0 ·04wt%銀，0 · 20wt%銣，0 ·02wt% 銦，還包括銪和釷，銪和釷共0.18wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為8:1。
[0011] -種利用上述耐腐蝕合金材料制備化工設備零部件的方法，包括如下操作步驟：
[0012] 步驟SI，將各成分加入到混料機中進行混料，轉速為60~80rpm，混料時間為40~ 60min；
[0013] 步驟S2,將混料加入到壓力機設備中，加壓成型，壓力為500~700MPa，保壓40~ 50min；
[0014] 步驟S3,將加壓成型的試樣在燒結爐內進行燒結，燒結溫度為950~1150 °C，燒結 時間為30~40min，然后在350~450°C下保溫15~25min，淬滅，最后在150~200°C下保溫回 火1~3h;
[0015] 步驟S4,鑄造成型:將步驟S3保溫回火的合金材料鑄造成所需零部件。
[0016] 本發明的優點：
[0017] 本發明提供的合金材料具有優異的耐腐蝕性能，用其制備的零部件耐酸耐堿性 強，不易被腐蝕，零部件使用壽命長。這種技術效果與成分中銪和釷的質量百分含量比值有 關，銪和釷的質量百分含量比值為6~8:1時，耐腐蝕性能最優。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合實施例進一步說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明保護范 圍。盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對 本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
[0019] 實施例1:合金材料的制備
[0020] 該合金材料包括如下質量百分含量的成分:0.16wt %碳，0.27wt %娃，0.04wt % 硼，l.lOwt% 猛，0.02wt% 磷，0.020wt% 硫，0.09wt% 絡，0.13wt% 鋅，0.40wt% 銀， 0.25￥七％銅，0.05￥七％鉬，0.09￥七％鈦，0.03￥七％鈮，0.13￥七％銣，0.015￥七％銦，還包括銪和 釷，銪和釷共0.16wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為7:1。
[0021] 實施例2:合金材料的制備
[0022] 該合金材料包括如下質量百分含量的成分:0.14wt %碳，0.20wt %娃，0.02wt % 硼，0 · 80wt % 猛，0 · 01 wt % 磷，0 · 015wt % 硫，0 · 08wt % 絡，0 · 06wt % 鋅，0 · 30wt % 銀，0 · 2wt % 銅，0.02wt%鉬，0.08wt%鈦，0.02wt%鈮，0.06wt%銣，O.Olwt%銦，還包括銪和釷，銪和釷 共0.14wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為6:1。
[0023]實施例3:合金材料的制備
[0024] 該合金材料包括如下質量百分含量的成分:0.18wt %碳，0.34wt %娃，0.06wt % 硼，1 · 40wt % 猛，0 · 03wt % 磷，0 · 025wt % 硫，0 · 10wt % 絡，0 · 20wt % 鋅，0 · 50wt % 銀，0 · 3wt % 銅，0.08wt%鉬，O.lOwt%鈦，0.04wt%鈮，0.20wt%銣，0.02wt%銦，還包括銪和釷，銪和釷 共0.18wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為8:1。
[0025]實施例4:合金材料的制備
[0026] 該合金材料包括如下質量百分含量的成分:0.16wt %碳，0.27wt %娃，0.04wt % 硼，l.lOwt% 猛，0.02wt% 磷，0.020wt% 硫，0.09wt% 絡，0.13wt% 鋅，0.40wt% 銀， 0.25￥七％銅，0.05￥七％鉬，0.09￥七％鈦，0.03￥七％鈮，0.13￥七％銣，0.015￥七％銦，還包括銪和 釷，銪和釷共0.16wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為6:1。
[0027]實施例5:合金材料的制備
[0028] 該合金材料包括如下質量百分含量的成分:0 · 16wt %碳，0 · 27wt %娃，0 · 04wt % 硼，l.lOwt% 猛，0.02wt% 磷，0.020wt% 硫，0.09wt% 絡，0.13wt% 鋅，0.40wt% 銀， 0.25￥七％銅，0.05￥七％鉬，0.09￥七％鈦，0.03￥七％鈮，0.13￥七％銣，0.015￥七％銦，還包括銪和 釷，銪和釷共0.16wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為8:1。
[0029]實施例6:對比實施例，銪和釷質量百分含量比值為5:1
[0030] 該合金材料包括如下質量百分含量的成分:0 · 16wt %碳，0 · 27wt %娃，0 · 04wt % 硼，l.lOwt% 猛，0.02wt% 磷，0.020wt% 硫，0.09wt% 絡，0.13wt% 鋅，0.40wt% 銀， 0.25￥七％銅，0.05￥七％鉬，0.09￥七％鈦，0.03￥七％鈮，0.13￥七％銣，0.015￥七％銦，還包括銪和 釷，銪和釷共0.16wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為5:1。
[0031]實施例7:對比實施例，銪和釷質量百分含量比值為9:1
[0032] 該合金材料包括如下質量百分含量的成分:0 · 16wt%碳，0 · 27wt%娃，0.04wt% 硼，l.lOwt% 猛，0.02wt% 磷，0.020wt% 硫，0.09wt% 絡，0.13wt% 鋅，0.40wt% 銀， 0.25￥七％銅，0.05￥七％鉬，0.09￥七％鈦，0.03￥七％鈮，0.13￥七％銣，0.015￥七％銦，還包括銪和 釷，銪和釷共0.16wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含量比值為9:1。
[0033]實施例8:效果實施例
[0034]分別利用實施例1~7合金材料制備反應釜攪拌槳，包括如下操作步驟：
[0035] 步驟S1，將各成分加入到混料機中進行混料，轉速為70rpm，混料時間為50min;
[0036] 步驟S2,將混料加入到壓力機設備中，加壓成型，壓力為600MPa，保壓45min;
[0037] 步驟S3，將加壓成型的試樣在燒結爐內進行燒結，燒結溫度為1050°C，燒結時間為 35min，然后在400 °C下保溫20min，淬滅，最后在180 °C下保溫回火2h;
[0038] 步驟S4,鑄造成型:將步驟S3保溫回火的合金材料鑄造成反應釜攪拌槳1~7。
[0039] 分別測試反應釜攪拌槳1~7的耐腐蝕性能，結果見下表。
[0041] 反應釜攪拌槳2、3的測試結果與反應釜攪拌槳4、5結果基本一致。
[0042] 點蝕是指接觸腐蝕介質的耐腐蝕材料表面產生穿孔或蝕坑的腐蝕現象，本發明點 蝕時間為在酸性(pH=3 )、堿性(pH=9)時出現點蝕的時間。
[0043]結果表明，本發明提供的合金材料具有優異的耐腐蝕性能，用其制備的零部件耐 酸耐堿性強，不易被腐蝕，零部件使用壽命長。這種技術效果與成分中銪和釷的質量百分含 量比值有關，銪和釷的質量百分含量比值為6~8:1時，耐腐蝕性能最優。
[0044]上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明的保護 范圍。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換， 而不脫離本發明技術方案的實質和保護范圍。
【主權項】
1. 一種耐腐蝕合金材料，其特征在于，包括如下質量百分含量的成分:〇. 14~0.18wt% 碳，0.20 ~0.34wt%硅，0.02 ~0.06wt%硼，0.80 ~1.40wt%錳，0.01~0.03wt%磷，0.015 ~0.025wt%硫，0.08 ~O.lOwt%鉻，0.06 ~0.20wt%鋅，0.30 ~0.50wt%鎳，0.2 ~0.3wt% 銅，0.02 ~0.08wt%鉬，0.08 ~O.lOwt%鈦，0.02 ~0.04wt%鈮，0.06 ~0.20wt%銣，0.01~ 0.02wt %銦，還包括銪和釷，銪和釷共0.14~0.18wt %，余量為鐵;所述銪和釷的質量百分 含量比值為6~8:1。2. 根據權利要求1所述的耐腐蝕合金材料，其特征在于，包括如下質量百分含量的成 分：0.16wt% 碳，0.27wt% 娃，0.04wt% 硼，1.10界1:%猛，0.02￥1:%磷，0.02〇￥1:%硫， 0 · 09wt % 絡，0 · 13wt % 鋅，0 · 40wt % 銀，0 · 25wt % 銅，0 · 05wt % 鉬，0 · 09wt % 欽，0 · 03wt % 銀， 0.13wt %銣，0.015wt %銦，還包括銪和釷，銪和釷共0.16wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分 含量比值為7:1。3. 根據權利要求1所述的耐腐蝕合金材料，其特征在于，包括如下質量百分含量的成 分：0.14wt% 碳，0.20￥1:%娃，0.02￥1:%硼，0.80￥1:%猛，0.01￥1:%磷，0.015￥1:%硫， 0 · 08wt % 絡，0 · 06wt % 鋅，0 · 30wt % 銀，0 · 2wt % 銅，0 · 02wt % 鉬，0 · 08wt % 欽，0 · 02wt % 銀， 0.06wt %銣，0.0Iwt %銦，還包括銪和釷，銪和釷共0. Hwt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含 量比值為6:1。4. 根據權利要求1所述的耐腐蝕合金材料，其特征在于，包括如下質量百分含量的成 分：0 · 18wt % 碳，0 · 34wt % 娃，0 · 06wt % 硼，1 · 40wt % 猛，0 · 03wt % 磷，0 · 025wt % 硫， 0 · IOwt%絡，0 · 20wt%鋅，0 · 50wt%銀，0 · 3wt%銅，0 ·08wt%鉬，0 · 10wt%欽，0 ·04wt%銀， 0.20wt %銣，0.02wt %銦，還包括銪和釷，銪和釷共0.18wt %，余量為鐵;銪和釷質量百分含 量比值為8:1。5. -種利用權利要求1~4任一所述耐腐蝕合金材料制備化工設備零部件的方法，其特 征在于，包括如下操作步驟： 步驟S1，將各成分加入到混料機中進行混料，轉速為6 0~8 0 r p m，混料時間為4 0~ 60min； 步驟S2,將混料加入到壓力機設備中，加壓成型，壓力為500~700MPa，保壓40~50min; 步驟S3,將加壓成型的試樣在燒結爐內進行燒結，燒結溫度為950~1150°C，燒結時間 為30~40min，然后在350~450°C下保溫15~25min，淬滅，最后在150~200°C下保溫回火1 ~3h; 步驟S4，鑄造成型:將步驟S3保溫回火的合金材料鑄造成所需零部件。
【文檔編號】C22C38/32GK105886944SQ201610485028
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】王國英
【申請人】溫州德業化工有限公司