本申请涉及合金材料,尤其涉及一种铁铬铝合金及其制备方法。
背景技术:
1、铁铬铝合金(fecral)是铁素体组织的电热合金,由于其成本低、来源广等优势广泛用于电热原件、精密仪器、化工容器等行业。目前铁铬铝合金产品通常抗氧化性较低,导致其在特殊易氧化的环境中使用寿命较短,需要及时更换等问题,提高了使用成本。
2、故需要提供一种具有较强抗氧化性的铁铬铝合金。
技术实现思路
1、本申请提供了一种铁铬铝合金及其制备方法,以解决现有铁铬铝合金抗氧化性较低的技术问题。
2、第一方面,本申请提供了一种铁铬铝合金,按质量分数计,所述铁铬铝合金的化学成分为:c≤0.1%,si≤1%,cr:13%~30%,ni≤1%,al:2%~10%,ti≤2%,p:0.01%~0.02%,s:≤1%,re:3%~4%,zr:≤5%,余量为fe及不可避免的杂质。
3、可选的,所述铁铬铝合金包括如下至少一种性能:晶粒度为10级~11级,晶粒尺寸为7μm~10μm,抗拉强度为500mmpv~730mmpv。
4、第二方面,本发明还提供了第一方面中所记载的铁铬铝合金的制备方法,包括以下步骤:
5、得到含有所述化学成分及对应质量分数的合金钢锭;
6、将所述合金钢锭进行轧制,得到盘条;
7、将所述盘条进行第一热处理;
8、将第一热处理后的所述盘条进行拉拔,得到半成品丝;
9、将所述半成品丝进行第二热处理,得到铁铬铝合金丝。
10、可选的,所述得到含有所述化学成分及对应质量分数的合金钢锭,具体包括:
11、将具有第一化学成分及对应质量分数的钢水进行冶炼;
12、出钢前向所述钢水中加入对应质量分数的第二化学成分,制备得到合金钢锭;
13、所述第一化学成分包括:c、si、cr、ni、al、ti、p、s及fe,所述第二化学成分包括:re、zr。
14、可选的,出钢前向所述钢水中加入对应质量分数的第二化学成分,制备得到合金钢锭,具体包括:
15、出钢前向所述钢水中加入对应质量分数的zr,并将装有re的钢包插入具有设定温度的所述钢水中,制备得到合金钢锭;
16、其中,所述设定温度为1300℃~1700℃。
17、可选的,所述将所述合金钢锭进行轧制,得到盘条,具体包括:
18、将所述合金钢锭通过控温轧制技术进行轧制,得到盘条;
19、其中,所述控温轧制技术的开轧温度为600℃~1200℃,终轧温度不高于1000℃。
20、可选的,所述第一热处理的温度为550℃~850℃,保温时间为3小时~4小时。
21、可选的,所述拉拔的总形变量不小于75%。
22、可选的,所述将所述半成品丝进行第二热处理,得到铁铬铝合金丝,具体包括:
23、将所述半成品丝以10米/分钟~30米/分钟的移动速度进行第二热处理,得到铁铬铝合金丝;
24、其中,所述第二热处理的温度为1000℃~1100℃。
25、可选的,所述铁铬铝合金丝满足如下至少一种性能:直径为2.0mm~12mm,单丝丝径波动范围为﹣0.003mm~0.003mm,不圆度≤0.005mm。
26、本发明提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
27、本发明提供了一种铁铬铝合金及其制备方法,本发明通过向铁铬铝合金中添加zr元素,使得合金在晶界处生成稳定且不易扩散的碳化锆析出相,高温下析出相没有回融,降低元素在晶界处的扩散速率,进而降低氧化速率,增加合金的抗氧化性。制备方法中采取控温轧制技术制备盘条,保证合金中晶粒的细化程度;对盘条进行充分热处理后再进行拉拔,其目的在于盘条进行了长时间的热处理后,其温度和时间的充分保证用以彻底消除热轧过程中因形变产生的加工硬化和残余应力,使得盘条可经受高达75%以上的形变量,进一步提高晶粒度。
1.一种铁铬铝合金,其特征在于,按质量分数计,所述铁铬铝合金的化学成分为:c≤0.1%,si≤1%,cr:13%~30%,ni≤1%,al:2%~10%,ti≤2%,p:0.01%~0.02%,s:≤1%,re:3%~4%,zr:≤5%,余量为fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的铁铬铝合金,其特征在于,所述铁铬铝合金包括如下至少一种性能:晶粒度为10级~11级,晶粒尺寸为7μm~10μm,抗拉强度为500mmpv~730mmpv。
3.权利要求1或2所述的铁铬铝合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述得到含有所述化学成分及对应质量分数的合金钢锭,具体包括:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,出钢前向所述钢水中加入对应质量分数的第二化学成分,制备得到合金钢锭,具体包括:
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述将所述合金钢锭进行轧制,得到盘条,具体包括:
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一热处理的温度为550℃~850℃,保温时间为3小时~4小时。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述拉拔的总形变量不小于75%。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述将所述半成品丝进行第二热处理,得到铁铬铝合金丝,具体包括:
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述铁铬铝合金丝满足如下至少一种性能:直径为2.0mm~12mm,单丝丝径波动范围为﹣0.003mm~0.003mm,不圆度≤0.005mm。