[发明专利]一种轻质、高强度及高耐蚀性Fe-Mn-Al-C-Cr钢及其制备方法

说明书

本申请涉及金属注射成形技术领域，具体公开了一种轻质、高强度及高耐蚀性Fe‑Mn‑Al‑C‑Cr钢及其制备方法。一种轻质、高强度及高耐蚀性Fe‑Mn‑Al‑C‑Cr钢，由如下重量百分比的组分组成：Mn:25‑35wt.%；Al:6‑12wt.%；C:0.7‑2.0wt.%；Cr:1.0‑6.0wt.%；O:0.01‑0.5wt.%；Si:0‑0.1wt.%；Ni：0‑0.6wt.%；Cu：0‑0.05wt.%；N：0‑0.05wt.%；微量元素0‑0.1wt.%；余量为Fe，其制备方法包括如下步骤：粉末原料制备、喂料制备、注射、催化、烧结、热处理、钝化处理。本申请通过添加适量的Cr,以及其他微量元素，配合钝化工艺，使得制得的Fe‑Mn‑Al‑C‑Cr钢具有优良的耐腐蚀性。

技术领域

本申请涉及金属注射成形技术领域，更具体地说，它涉及一种轻质、高强度及高耐蚀性Fe-Mn-Al-C-Cr钢及其制备方法。

背景技术

钢铁材料具有良好的力学性能，高成形性和可再循环能力，同时成本低廉，这些特点使其在汽车、建筑、石化、军工等领域有着广泛的应用。随着工业技术的不断发展，对材料的要求日益严格，发展高性能新材料势在必行。其中以Fe-Mn-Al-C系奥氏体钢为例，由于其密度低且具有优异的力学性能，一直以来被作为汽车零部件行业中具有高轻量化潜力的钢种。

相关技术中的Fe-Mn-Al-C系奥氏体钢，可通过粉末制备法制备得到，依次经粉末原料制备、喂料制备、注射烧结的步骤，再经固溶和时效处理后，即可制得合金，具有密度低、强度高、延展性好的特点，但是采用该方法和配方制备的合金其耐腐蚀性不佳，因此不能得到广泛的应用和推广。

发明内容

为了改善Fe-Mn-Al-C系奥氏体钢耐腐蚀性较差的缺点，本申请提供一种轻质、高强度及高耐蚀性Fe-Mn-Al-C-Cr钢及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种轻质、高强度及高耐蚀性Fe-Mn-Al-C-Cr钢，采用如下的技术方案：

一种轻质、高强度及高耐蚀性Fe-Mn-Al-C-Cr钢，由如下重量百分比的组分组成：

Mn:25-35wt.％；

Al:6-12wt.％；

C:0.7-2.0wt.％；

Cr:1.0-6.0wt.％；

O:0.01-0.50wt.％；

Si：0-0.1wt.％；

Ni：0-0.6wt.％；

Cu：0-0.05wt.％；

N：0-0.05wt.％；

微量元素0-0.1wt.％；

余量为Fe。

通过采用上述技术方案，适量的添加Cr元素，使得材料在钝化过程中表面形成富铬钝化层，这种钝化膜的电位可达+1(0V(SCE)，接近贵金属的电位，可明显提高材料的耐蚀性能，其中适量的O作为不可避免的元素，在较低的含量时，不易对合金材料力学性能造成影响的同时，可分别与Fe和Cr形成铁氧体和铬氧体，继而提高了合金本身的强度和耐腐蚀性，且通过Ni、Si、Cu、N的添加，构成稳固的奥氏体，控制Cr的添加量不超过6wt.％，使得材料的力学性能不易受到影响。

优选的，由如下重量百分比的组分组成：

Mn:25-30wt.％；

Al:7-10wt.％；

C:0.9-1.3wt.％；

Cr:2.0-3.0wt.％；