一種鎳鐵合金材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于合金領域，涉及一種鎳鐵合金材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結構。在不銹鋼中增加鎳的一個主要原因就是形成奧氏體晶體結構，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。鎳鐵合金很適于在汽車、機車和機器制造業中。耐磨構件用鋼除這幾種元素外，還含有碳。最重要的含鎳鋼種和最大的用戶卻是不銹鋼和耐熱特殊鋼。鎳在鑄鐵中有輕微的石墨化作用，可穩定珠光體和減少鐵素體含量。因此鑄鐵中的鎳有助于取得均勻而一體的結構和良好的性能。添加少量的鎳(N1.1%-1.0%)會導致形成微細的珠光體，當含鎳量較高時，會形成馬氏體和奧氏體。微細而穩定的珠光體可使鑄鐵具有良好的加工性能和硬度。因此，加鎳鑄鐵件可用來制造汽車制造業中的鑄件。
[0003]

【發明內容】

[0004]要解決的技術問題:普通的鎳鐵合金材料的沖擊韌性和抗拉強度較低本發明的目的是提高鎳鐵合金材料的抗沖擊和抗拉強度，因此，公開了一種鎳鐵合金材料及其制備方法。
[0005]技術方案:一種鎳鐵合金材料及其制備方法，所述的鎳鐵合金材料包括下述重量百分比的成分:
Ga0.3wt%-l.0wt%、
Sr0.5wt%-0.9wt%、
Os0.2wt%-0.6wt%、
Sc0.lwt%-0.5wt%、
Re0.2wt%-0.6wt%、
Po0.lwt%-0.3wt%、
Bi0.2wt%-0.5wt%、
Ni5wt%_10wt%、
余量為Fe。
[0006]作為優選的方案，所述的鎳鐵合金材料包括下述重量百分比的成分:
Ga0.4wt%-0.9wt%、
Sr0.6wt%-0.8wt%、
Os0.3wt%-0.5wt%、
Sc0.2wt%-0.4wt%、
Re0.3wt%-0.5wt%、
Po0.2wt%-0.3wt%、 Bi0.3wt%-0.4wt%、
Ni6wt%_9wt%、
余量為Fe。
[0007]—種鎳鐵合金材料的制備方法，所述的鎳鐵合金材料的制備方法步驟如下:
(1)按照重量百分比將Ga0.3wt%-l.0wt%、Sr0.5wt%-0.9wt%、Os0.2wt%-0.6wt%、Sc0.lwt%-0.5wt%、Re 0.2wt%-0.6wt%、Po0.1wt%-0.3wt%、B1.2wt%-0.5wt%、Ni5wt%-10wt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為20min-50min，高速混合機轉速為50-80r/min ；
(2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為640-690°C，保持溫度不變，熔煉2-5h ;
(3)再升高真空熔煉爐內溫度為1120-1150°C，保持溫度不變，熔煉l_2h;
(4)降低真空熔煉爐內溫度為800-850°C，保持溫度不變，熔煉2-3h;
(5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
[0008]所述的一種鎳鐵合金材料的制備方法，所述的步驟(2)中升高真空熔煉爐內溫度為670°C，保持溫度不變，熔煉4h。
[0009]所述的一種鎳鐵合金材料的制備方法，所述的步驟(3)中再升高真空熔煉爐內溫度為1140°C，保持溫度不變，熔煉2h。
[0010]所述的一種鎳鐵合金材料的制備方法，所述的步驟(4)中降低真空熔煉爐內溫度為830°C，保持溫度不變，熔煉2h。
[0011]有益效果:本發明的鎳鐵合金材料包括Ga0.3wt%-l.0wt%、Sr0.5wt%-0.9wt%、Os0.2wt%-0.6wt%、Sc0.lwt%-0.5wt%、Re 0.2wt%-0.6wt%、Po0.lwt%-0.3wt%、B1.2wt%-0.5wt%、Ni5wt%-10wt%、余量為Fe，制備的本發明的鎳鐵合金材料具有拉伸強度高、沖擊韌性高的特點，其抗拉強度為1500MPa以上，其沖擊韌性也在450J以上，提高了鎳鐵合金材料強度。
[0012]
【具體實施方式】
[0013]實施例1
(1)按照重量百分比將Gal.0wt%、Sr0.5wt%、0s0.2wt%、Sc0.5wt%、Re0.6wt%、Po0.lwt%、B1.5wt%、Ni5wt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為50min，高速混合機轉速為80r/min ；
(2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為690°C，保持溫度不變，熔煉2h ;
(3)再升高真空熔煉爐內溫度為1150°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(4)降低真空熔煉爐內溫度為850°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
[0014]實施例1的鎳鐵合金材料的抗拉強度為1575MPa，沖擊韌性為459J。
[0015]實施例2
(I)按照重量百分比將 Ga0.3wt%-、Sr0.9wt%、0s0.6wt%、Sc0.lwt%、Re 0.2wt%、Po0.3wt%、B1.2wt%、NilOwt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為20min，高速混合機轉速為50r/min ；
(2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為640°C，保持溫度不變，熔煉5h ;
(3)再升高真空熔煉爐內溫度為1120°C，保持溫度不變，熔煉Ih;
(4)降低真空熔煉爐內溫度為800°C，保持溫度不變，熔煉3h;
(5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
[0016]實施例2的鎳鐵合金材料的抗拉強度為1524MPa，沖擊韌性為463J。
[0017]實施例3
(1)按照重量百分比將Ga0.4wt%、Sr0.8wt%、0s0.3wt%、Sc0.2wt%、Re0.5wt%、Po0.3wt%、B1.3wt%、Ni9wt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為50min，高速混合機轉速為80r/min ；
(2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為690°C，保持溫度不變，熔煉2h ;
(3)再升高真空熔煉爐內溫度為1150°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(4)降低真空熔煉爐內溫度為850°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
[0018]實施例3的鎳鐵合金材料的抗拉強度為1605MPa，沖擊韌性為475J。
[0019]實施例4
(1)按照重量百分比將Ga0.9wt%、Sr0.6wt%、Os0.5wt%、Sc0.4wt%、Re 0.3wt%、Po0.2wt%、B1.4wt%、Ni6wt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為20min，高速混合機轉速為50r/min ；
(2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為640°C，保持溫度不變，熔煉5h ;
(3)再升高真空熔煉爐內溫度為1120°C，保持溫度不變，熔煉Ih;
(4)降低真空熔煉爐內溫度為800°C，保持溫度不變，熔煉3h;
(5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
[0020]實施例4的鎳鐵合金材料的抗拉強度為1692MPa，沖擊韌性為481J。
[0021]實施例5
(1)按照重量百分比將Ga0.5wt%、Sr0.7wt%、0s0.4wt%、Sc0.3wt%、Re 0.4wt%、Po0.2wt%、B1.3wt%、Ni8wt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為20min，高速混合機轉速為50r/min ；
(2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為670°C，保持溫度不變，熔煉4h ;
(3)再升高真空熔煉爐內溫度為1140°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(4)降低真空熔煉爐內溫度為830°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
[0022]實施例5的鎳鐵合金材料的抗拉強度為1716MPa，沖擊韌性為494J。
[0023]對比例I (1)按照重量百分比將Gal.0wt%、Sr0.5wt%、Os0.2wt%、Sc0.5wt%、B1.5wt%、Ni5wt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為50min，高速混合機轉速為80r/min ；
(2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為690°C，保持溫度不變，熔煉2h ;
(3)再升高真空熔煉爐內溫度為1150°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(4)降低真空熔煉爐內溫度為850°C，保持溫度不變，熔煉2h;
(5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
[0024]對比例I的鎳鐵合金材料的抗拉強度為1391MPa，沖擊韌性為423J。
【主權項】
1.一種鎳鐵合金材料，其特征在于，所述的鎳鐵合金材料包括下述重量百分比的成分: Ga0.3wt%-l.0wt%、 Sr0.5wt%-0.9wt%、 Os0.2wt%-0.6wt%、 Sc0.lwt%-0.5wt%、 Re0.2wt%-0.6wt%、 Po0.lwt%-0.3wt%、 Bi0.2wt%-0.5wt%、 Ni5wt%_10wt%、 余量為2.根據權利要求1所述的一種鎳鐵合金材料，其特征在于，所述的鎳鐵合金材料包括下述重量百分比的成分: Ga0.4wt%-0.9wt%、 Sr0.6wt%-0.8wt%、 Os0.3wt%-0.5wt%、 Sc0.2wt%-0.4wt%、 Re0.3wt%-0.5wt%、 Po0.2wt%-0.3wt%、 Bi0.3wt%-0.4wt%、 Ni6wt%_9wt%、 余量為Fe。3.一種鎳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，所述的鎳鐵合金材料的制備方法步驟如下: (1)按照重量百分比將Ga0.3wt%-l.0wt%、Sr0.5wt%-0.9wt%、Os0.2wt%-0.6wt%、Sc0.lwt%-0.5wt%、Re 0.2wt%-0.6wt%、Po0.1wt%-0.3wt%、B1.2wt%-0.5wt%、Ni5wt%-10wt%、余量為Fe，在高速混合機中高速混合，高速混合時間為20min-50min，高速混合機轉速為50-80r/min ； (2)將上述的混合料投入到真空熔煉爐內，升高真空熔煉爐內溫度為640-690°C，保持溫度不變，熔煉2-5h ; (3)再升高真空熔煉爐內溫度為1120-1150°C，保持溫度不變，熔煉l_2h; (4)降低真空熔煉爐內溫度為800-850°C，保持溫度不變，熔煉2-3h; (5)將合金液澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。4.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)中升高真空熔煉爐內溫度為670°C，保持溫度不變，熔煉4h。5.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(3)中再升高真空熔煉爐內溫度為1140°C，保持溫度不變，熔煉2h。6.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(4)中降低真空熔煉爐內溫度為830°C，保持溫度不變，熔煉2h。
【專利摘要】本發明公開了一種鎳鐵合金材料及其制備方法，制備方法步驟如下：（1）按照重量百分比將Ga？0.3wt%-1.0wt%、Sr？0.5wt%-0.9wt%、Os？0.2wt%-0.6wt%、Sc？0.1wt%-0.5wt%、Re？0.2wt%-0.6wt%、Po？0.1wt%-0.3wt%、Bi？0.2wt%-0.5wt%、Ni？5wt%-10wt%、余量為Fe，混合；（2）升高溫度為640-690℃，熔煉2-5h；（3）再升高溫度為1120-1150℃，熔煉1-2h；（4）降低溫度為800-850℃，熔煉2-3h；（5）澆注為鎳鐵合金錠，拉制后為制備的鎳鐵合金材料。
【IPC分類】C22C38/08, C22C33/04
【公開號】CN105132798
【申請號】CN201510516525
【發明人】劉莉, 王爽, 邱晶
【申請人】蘇州萊特復合材料有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月21日