本發(fā)明公開了一種合金鋼材料，特別涉及一種耐高溫耐腐蝕合金鋼材料及其制備方法，屬于金屬材料制備技術領域。

背景技術：

在石油化工、能源、動力、冶金、航空航天等領域普遍存在高溫腐蝕問題，高溫腐蝕造成了材料的極大消耗，嚴重影響部件的安全使用，提高材料的高溫腐蝕性能，已成為世界各國普遍關心的重大科學問題。為了提高金屬材料的耐高溫耐腐蝕性能，中國發(fā)明專利CN 105420625公開了一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼泵閥鑄件，該不銹鋼鑄件在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎上適當提高了B、Zr、Mg等元素的用量，賦予了鑄件材料良好的力學性能，加工性好，熱穩(wěn)定性好，對氧化性介質(zhì)有優(yōu)異的抗氧化能力，提高泵閥使用壽命，保證生產(chǎn)完全，在熔液中加入的由蜂窩陶瓷粉負載納米化Ca-RE中間相合金粉及石墨烯復合精煉劑在鋼液中性能更為穩(wěn)定，除雜化渣效率高，可有效的提高鋼液的純凈度，從而改善鑄件的質(zhì)量，防止縮孔和開裂，經(jīng)多次熱處理后得到的不銹鋼性能穩(wěn)定，達到了節(jié)能高效的生產(chǎn)效果。中國發(fā)明專利CN 105154793還公開了一種高強度、高耐蝕雙相耐熱鋼，其化學成分為：C：0～0.1；Si：0.1～1.0；Mn：0～0.5；Cr：12～25；Ni：15～22；Mo：0～4.0；Al：1.0～6.0；Nb：0.1～1.0；B：0～0.05；P不大于0.03；S不大于0.02；余量為Fe。其制備方法的特征在于，熔煉過程嚴格控制真空度≤5Pa，以避免N與Al化合物的不利影響；采用自由鍛方式，熱軋過程控制應變速率不小于1s^-1；單道次壓下量不小于35％，采用快速冷卻控制第二相尺寸。該發(fā)明實現(xiàn)了高溫耐腐蝕性和高強度的匹配，在高溫腐蝕性環(huán)境中使用，材料的綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有雙相耐熱鋼。中國發(fā)明專利CN 104694825還公開了一種耐腐蝕鑄造高碳鋼及其制備方法，該鑄造高碳鋼由以下化學成分按重量百分比組成：碳0.8-1.2％、硅1.2-1.6％、錳0.5-0.8％、銅1.5-1.8％、鈦0.3-0.5％、鋁0.15-0.18％、硼0.08-0.15％、Mo0.1-0.3％、N0.10-0.20％、P≤0.02％、S≤0.02％、余量為鐵。制備方法：(1)冶煉；(2)當鋼水溫度達到1500-1550℃時，依次加入鋼水質(zhì)量分數(shù)的1.6-1.8％的金屬鋁、1.2-1.5％的硅鐵、0.1-0.3％的硼鐵、0.2-0.5％的鈦鐵和0.8-1.5％的錳鐵，然后將鋼水升溫至1600-1650℃，保溫2-3小時后出爐，將鋼水注入澆包；(3)進行微合金化處理；(4)扒渣，澆入鑄型；(5)熱處理。該發(fā)明通過合理設置配比和制備工藝，形成的鑄造高碳鋼具有極高的強度、硬度、耐大氣腐蝕好和耐高溫腐蝕性能的優(yōu)點。中國發(fā)明專利CN 102510909還公開了一種具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕熱疲勞裂紋性的奧氏體系不銹鋼。該奧氏體系不銹鋼以質(zhì)量％計含有Cr：15.0％～23.0％、Ni：6.0％～20.0％，表層部覆蓋有平均厚度5μm～30μm的高能量密度的加工層。中國發(fā)明專利CN 103667917還公開了一種耐高溫低碳鋼材料，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.1-0.25、鋅4.0-4.5、鋁1.3-1.5、銅2.6-2.9、鎂3.0-3.2、Si0.6-0.8、Mn6.3-6.5、B0.005-0.008、Ti0.03-0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。該發(fā)明通過使用鋁、鎂等原料組合，合理設置配比和生產(chǎn)工藝，合理設置投放次序，形成的合金材料具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕、高溫不起皮，韌性和可塑性好、強度和硬度高、耐磨性好等特點；并使用部分廢鐵作為原料，提高合金的質(zhì)量穩(wěn)定均一。通過加入精煉劑，氣孔度降低1-2度。中國發(fā)明專利CN 103643173還公開了一種耐高溫腐蝕泵閥合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳1.2-1.5、硅1.4-1.7、錳6.7-7.2、鉻7.2-7.5、釩3.2-3.5、Be0.12-0.15、La0.08-0.10、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。該發(fā)明在高碳鋼基礎上添加Be、釩、鉻、La等合金元素，使得合金鋼不僅具有高的硬度和耐磨性能，而且還具有較好的韌性，耐高溫腐蝕。該發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，不會在鑄件表面產(chǎn)生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低，氧化夾雜物在2級左右。中國發(fā)明專利CN 103614659還公開了一種內(nèi)燃機用奧氏體合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.5-0.7、錳6.0-6.5、硅1.0-1.2、鈮0.5-0.7、鎳3.2-3.5、鉻15.2-15.5、鉬0.001-0.003、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。該發(fā)明通過使用鉬、鈮等原料組合，合理設置配比和生產(chǎn)工藝，合理設置投放次序，形成的合金材料具有高的強度、硬度、耐磨性，還具有高的紅硬性和熱強性、耐高溫腐蝕、抗氧化的特點，適用于內(nèi)燃機；并使用部分廢鐵作為原料，使合金的質(zhì)量穩(wěn)定均一。該發(fā)明通過加入精煉劑，氣孔度降低1-2度。中國發(fā)明專利CN 103614664還公開了一種內(nèi)燃機氣閥用馬氏體合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.6-0.9、硅0.2-0.3、錳3.3-3.5、鉻0.4-0.5、鉬0.03-0.05、釩0.004-0.005、Ti0.06-0.08、Ni2.3-2.5、Sb0.01-0.03、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。該發(fā)明通過使用銻等原料組合，合理設置配比和生產(chǎn)工藝，合理設置投放次序，形成的合金材料具有高強度、高硬度、耐磨性好、韌性好、耐高溫腐蝕性、抗氧化等特點，適用于內(nèi)燃機氣閥，氣密度高；并使用部分廢鐵作為原料，使合金的質(zhì)量穩(wěn)定均一；通過加入精煉劑，氣孔度降低1-2度。中國發(fā)明專利CN 103103450還公開了一種用于耐熱不銹鋼渦輪殼的材料，特征是，包括以下組份：C：0.3～0.5％、Si：1.5～2.5％、Mn：0.8～1.2％、P≤0.04％、S≤0.04％、Cr：18～27％、Ni：8～10％、Nb：1～2％，余量為Fe；單位為質(zhì)量百分數(shù)。該發(fā)明所述用于耐熱不銹鋼渦輪殼的材料滿足渦輪殼950℃～1050℃的工作溫度范圍，具有耐高溫腐蝕的性能。中國發(fā)明專利CN 101906590還公開了一種具有納米析出相強化的奧氏體耐熱鋼及其制造方法，其特征在于化學成分按質(zhì)量百分數(shù)計為：C：0.002－0.02，Cr：24－26，Ni：22－24，N b+Ta：0.2－0.6，N：0.15－0.35，Mn：≤2.00，P：≤0.030，S：≤0.030，Si：≤0.75，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制造方法為：將構(gòu)成元素的原料經(jīng)熔煉、熱加工和冷加工制成鋼件，然后進行最終熱處理。最終熱處理分兩步：第一步，固溶處理：將鋼件加熱到1170－1250℃，保持30－60min，然后水冷到室溫；第二步，退火處理：將經(jīng)過固溶處理后的鋼件加熱到800－950℃，保持30－240min，然后空冷到室溫。該發(fā)明鋼在晶粒內(nèi)部均勻分布有高密度的NbCrN型納米強化相，尺寸在20－60nm之間，每平方微米面積內(nèi)納米強化相顆粒數(shù)在5－30個，在晶界上分布的M₂₃C₆型碳化物占晶界面積的百分數(shù)低于20％，高溫持久強度明顯提高，抗高溫腐蝕性能也好。

中國發(fā)明專利CN 101914662還公開了一種HR3C奧氏體耐熱鋼獲得納米強化相的熱處理方法，其特征在于熱處理分兩步：第一步，固溶處理：將鋼件加熱到1170－1250℃，保持30－60min，然后水冷到室溫；第二步，退火處理：將經(jīng)過固溶處理后的鋼件加熱到800－950℃，保持30－240min，然后空冷到室溫。經(jīng)該發(fā)明熱處理方法處理后的HR3C奧氏體耐熱鋼，在奧氏體晶粒內(nèi)部均勻分布有高密度的NbCrN型納米強化相，尺寸在20－60nm之間，每平方微米面積內(nèi)納米強化相顆粒數(shù)在5－30個，高溫持久強度明顯提高，抗高溫腐蝕性能也好。中國發(fā)明專利CN 102321839還公開了一種T91和P91鋼中添加稀土提高抗高溫腐蝕的方法，方法為：在T91和P91鋼的冶煉過程中，通過向其中加入稀土或及其對應的氧化物，并使稀土分散在T91鋼中，制備含稀土的T91和P91鋼。該發(fā)明的技術效果是：1.采用該發(fā)明添加的T91鋼和P91鋼具有優(yōu)良的抗高溫水蒸汽氧化性能，能顯著地降低這類材料的氧化速度。在650℃下水蒸汽環(huán)境中恒溫氧化150小時后，空白樣品的氧化增重達8.53mg/cm2，而添加稀土改性后的樣品的氧化增重只有0.12mg/cm2。經(jīng)添加稀土的樣品表面未發(fā)現(xiàn)表面裂紋和氧化膜剝落。2.該發(fā)明添加稀土改性的T91和P91鋼管，在高溫水蒸汽環(huán)境下，即在樣品表面形成富含鉻和少量稀土氧化層。中國發(fā)明專利C1447863還公開了一種奧氏體不銹鋼，包含19～23％(重量)鉻，30～35％(重量)鎳，1～6％(重量)鉬和小于0.8％(重量)硅。添加的鉬增強了本發(fā)明鐵基合金的耐高溫腐蝕性。奧氏體不銹鋼可以主要由19～23％(重量)鉻，30～35％(重量)鎳，1～6％(重量)鉬，0～0.1％(重量)碳，0～1.5％(重量)錳，0～0.05％(重量)磷，0～0.02％(重量)硫，小于0.8％(重量)硅，0.15～0.6％(重量)鈦，0.15～0.6％(重量)鋁，0～0.75％(重量)銅，鐵和不可避免的雜質(zhì)所組成。該發(fā)明的奧氏體不銹鋼在高達至少1500℃的寬的溫度范圍下具有增強的耐鹽腐蝕性。因此，發(fā)現(xiàn)該發(fā)明不銹鋼的應用領域廣，例如用于汽車部件，更具體地說，用作汽車排氣系統(tǒng)部件和撓性連接管，以及其他需耐腐蝕的領域。

但是，上述耐高溫腐蝕材料在高溫腐蝕環(huán)境下的性能，還難于滿足要求，主要表現(xiàn)在高溫腐蝕環(huán)境下強度急劇下降，且高溫腐蝕環(huán)境下，隨著溫度的升高，耐腐蝕性能急劇惡化。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術常用耐高溫腐蝕材料存在的上述不足，在高鋁合金鋼基礎上，提高鉻、氮含量，并加入鎂、鎳、鋯等其它合金元素，從而獲得耐高溫耐腐蝕合金鋼材料。

本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)：

一種耐高溫耐腐蝕合金鋼材料的制備方法，包括以下步驟：

①先在中頻感應電爐內(nèi)以金屬鋁、鉻鐵、硅鐵和廢鋼為主要原料，通過電爐熔煉獲得含鋁、鉻、硅的合金鋼鋼液，并將爐內(nèi)合金鋼鋼液的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)控制在0.12～0.19％C,12.2～12.7％Al,27.1～27.9％Cr,6.9～7.7％Si,<0.4％Mn,<0.03％S,<0.03％P,余量Fe，然后將鋼液溫度加熱至1668～1686℃，然后依次加入鈦鐵、氮化鉻鐵和鋯硅鐵合金，鈦鐵、氮化鉻鐵和鋯硅鐵合金加入量分別占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的0.40～0.45％、1.65～1.82％和2.13～2.47％，保溫4～6分鐘后出爐到鋼包；

②鋼水全部進入鋼包后，插入多元合金線，多元合金線的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)為12.5～13.3％Mg,2.2～2.6％Ta,13.5～14.1％Y,26.5～28.4％Al,5.9～6.6％V,7.5～8.3％Co,2.6～3.3％Ca,8.1～8.7％Ba,11.0～11.8％Si,6.1～6.9％Ni，多元合金線加入量占進入鋼包內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的8.5～9.3％，多元合金線的直徑為鋼水經(jīng)扒渣、靜置后，當溫度為1503～1524℃時澆入鑄型；

③鋼水在鑄型內(nèi)凝固后，開箱取出鑄件，鑄件經(jīng)清砂和打磨處理后，隨爐加熱至330～380℃，保溫4～6小時，出爐空冷至室溫，即可獲得耐高溫耐腐蝕合金鋼產(chǎn)品。

優(yōu)選：

如上所述的鈦鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：38～42％Ti,<5.0％Al,<2.5％Si,<0.02％P,<0.20％Cu,<0.10％C,<0.02％S,<2.5％Mn,余量Fe。

如上所述的氮化鉻鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：60～63％Cr,5.0～6.5％N,C≤0.1％,Si≤2.5％,P≤0.03％,S≤0.04％,余量Fe。

如上所述的鋯硅鐵合金的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：16～22％Zr,35～48％Si,余量Fe及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明先在中頻感應電爐內(nèi)以金屬鋁、鉻鐵、硅鐵和廢鋼為主要原料，通過電爐熔煉獲得含鋁、鉻、硅的合金鋼鋼液。以金屬鋁、鉻鐵、硅鐵和廢鋼為主要原料，成本低廉，利用鋁、鉻和硅在高溫下易形成Al₂O₃、Cr₂O₃和SiO₂膜，從而可以改善材料的耐高溫腐蝕性能。為了確保材料的高溫耐腐蝕性能，本發(fā)明需要將爐內(nèi)合金鋼鋼液的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)控制在0.12～0.19％C,12.2～12.7％Al,27.1～27.9％Cr,6.9～7.7％Si,<0.4％Mn,<0.03％S,<0.03％P,余量Fe。在此基礎上，將爐內(nèi)鋼液溫度加熱至1668～1686℃，然后依次加入鈦鐵、氮化鉻鐵和鋯硅鐵合金。加入鈦鐵、氮化鉻鐵主要是利用鈦和氮反應，生成高熔點細小的TiN顆粒，可以作為鋼水凝固過程中非自發(fā)形核核心，有利于細化鋼的凝固組織，提高材料的強度和韌性。另外氮化鉻鐵中的Cr還可以進一步提高鋼的耐高溫腐蝕能力。鋯硅鐵合金的加入還可以進一步提高鋼的耐高溫腐蝕能力，且Zr對細化鑄鋼凝固組織也有良好的效果。鈦鐵、氮化鉻鐵和鋯硅鐵合金加入量分別占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的0.40～0.45％、1.65～1.82％和2.13～2.47％，保溫4～6分鐘后出爐到鋼包。鋼水全部進入鋼包后，插入多元合金線，多元合金線的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)為12.5～13.3％Mg,2.2～2.6％Ta,13.5～14.1％Y,26.5～28.4％Al,5.9～6.6％V,7.5～8.3％Co,2.6～3.3％Ca,8.1～8.7％Ba,11.0～11.8％Si,6.1～6.9％Ni。多元合金線的加入，可以進一步提高鋼的耐高溫腐蝕能力，對提高鋼的高溫強度具有非常良好的效果。多元合金線加入量占進入鋼包內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的8.5～9.3％，多元合金線的直徑為鋼水經(jīng)扒渣、靜置后，當溫度為1503～1524℃時澆入鑄型。鋼水在鑄型內(nèi)凝固后，開箱取出鑄件，鑄件經(jīng)清砂和打磨處理后，隨爐加熱至330～380℃，保溫4～6小時，主要是為了消除應力，穩(wěn)定組織。因為這種材料在高溫下使用，因此出爐溫度可以提高至330～380℃，這樣可以提高生產(chǎn)效率。在330～380℃出爐空冷至室溫，即可獲得耐高溫耐腐蝕合金鋼產(chǎn)品。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1)本發(fā)明材料高溫強度高，650℃下的抗拉強度達到955～990MPa；

2)本發(fā)明材料室溫強度達到1520～1585MPa，沖擊韌性達到55～63J/cm²；

3)本發(fā)明材料具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕能力，在650℃下水蒸汽環(huán)境中恒溫氧化150小時后，氧化增重只有0.07mg/cm²，樣品表面未發(fā)現(xiàn)表面裂紋和氧化膜剝落。而常用ZG30Cr24Ni7N的氧化增重達0.26mg/cm²，且樣品表面發(fā)現(xiàn)有表面裂紋和氧化膜剝落現(xiàn)象。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳述，但本發(fā)明并不限于以下實施例。

實施例1：

一種耐高溫耐腐蝕合金鋼材料，其特征在于采用電爐熔煉，可通過以下工藝步驟來實現(xiàn)：

①先在500公斤中頻感應電爐內(nèi)以金屬鋁、鉻鐵、硅鐵和廢鋼為主要原料，通過電爐熔煉獲得含鋁、鉻、硅的合金鋼鋼液，并將爐內(nèi)合金鋼鋼液的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)控制在0.13％C,12.69％Al,27.11％Cr,7.65％Si,0.28％Mn,0.019％S,0.024％P,余量Fe，然后將鋼液溫度加熱至1669℃，然后依次加入鈦鐵(鈦鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：38.55％Ti,2.89％Al,2.10％Si,0.011％P,0.08％Cu,0.09％C,0.010％S,1.92％Mn,余量Fe)、氮化鉻鐵(氮化鉻鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：60.54％Cr,5.13％N,0.04％C,1.99％Si,0.027％P,0.026％S,余量Fe)和鋯硅鐵合金(鋯硅鐵合金的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：16.87％Zr,47.06％Si,余量Fe及不可避免的雜質(zhì))，鈦鐵、氮化鉻鐵和鋯硅鐵合金加入量分別占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的0.40％、1.82％和2.13％，保溫6分鐘后出爐到鋼包；

②鋼水全部進入鋼包后，插入多元合金線，多元合金線的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)為12.96％Mg,2.48％Ta,13.80％Y,27.17％Al,6.25％V,7.91％Co,2.84％Ca,8.55％Ba,11.52％Si,6.52％Ni，多元合金線加入量占進入鋼包內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的8.5％，多元合金線的直徑為鋼水經(jīng)扒渣、靜置后，當溫度為1504℃時澆入鑄型；

③鋼水在鑄型內(nèi)凝固后，開箱取出鑄件，鑄件經(jīng)清砂和打磨處理后，隨爐加熱至330℃，保溫6小時，出爐空冷至室溫，即可獲得耐高溫耐腐蝕合金鋼產(chǎn)品，其力學性能見表1。

實施例2：

一種耐高溫耐腐蝕合金鋼材料，其特征在于采用電爐熔煉，可通過以下工藝步驟來實現(xiàn)：

①先在1500公斤中頻感應電爐內(nèi)以金屬鋁、鉻鐵、硅鐵和廢鋼為主要原料，通過電爐熔煉獲得含鋁、鉻、硅的合金鋼鋼液，并將爐內(nèi)合金鋼鋼液的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)控制在0.18％C,12.29％Al,27.80％Cr,6.94％Si,0.33％Mn,0.021％S,0.027％P,余量Fe，然后將鋼液溫度加熱至1684℃，然后依次加入鈦鐵(鈦鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：41.37％Ti,2.88％Al,1.71％Si,0.008％P,0.15％Cu,0.08％C,0.014％S,2.28％Mn,余量Fe)、氮化鉻鐵(氮化鉻鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：62.93％Cr,6.47％N,0.08％C,2.07％Si,0.019％P,0.035％S,余量Fe)和鋯硅鐵合金(鋯硅鐵合金的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：21.64％Zr,36.97％Si,余量Fe及不可避免的雜質(zhì))，鈦鐵、氮化鉻鐵和鋯硅鐵合金加入量分別占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的0.45％、1.65％和2.47％，保溫4分鐘后出爐到鋼包；

②鋼水全部進入鋼包后，插入多元合金線，多元合金線的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)為12.52％Mg,2.57％Ta,13.50％Y,28.33％Al,5.92％V,8.24％Co,2.61％Ca,8.68％Ba,11.04％Si,6.59％Ni，多元合金線加入量占進入鋼包內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的9.3％，多元合金線的直徑為鋼水經(jīng)扒渣、靜置后，當溫度為1522℃時澆入鑄型；

③鋼水在鑄型內(nèi)凝固后，開箱取出鑄件，鑄件經(jīng)清砂和打磨處理后，隨爐加熱至380℃，保溫4小時，出爐空冷至室溫，即可獲得耐高溫耐腐蝕合金鋼產(chǎn)品，其力學性能見表1。

實施例3：

一種耐高溫耐腐蝕合金鋼材料，其特征在于采用電爐熔煉，可通過以下工藝步驟來實現(xiàn)：

①先在3000公斤中頻感應電爐內(nèi)以金屬鋁、鉻鐵、硅鐵和廢鋼為主要原料，通過電爐熔煉獲得含鋁、鉻、硅的合金鋼鋼液，并將爐內(nèi)合金鋼鋼液的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)控制在0.16％C,12.39％Al,27.48％Cr,7.31％Si,0.26％Mn,0.028％S,0.021％P,余量Fe，然后將鋼液溫度加熱至1675℃，然后依次加入鈦鐵(鈦鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：39.80％Ti,2.07％Al,1.28％Si,0.013％P,0.11％Cu,0.06％C,0.015％S,2.04％Mn,余量Fe)、氮化鉻鐵(氮化鉻鐵的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：61.81％Cr,5.84％N,0.08％C,2.13％Si,0.026％P,0.033％S,余量Fe)和鋯硅鐵合金(鋯硅鐵合金的化學組成及質(zhì)量分數(shù)為：19.27％Zr,41.06％Si,余量Fe及不可避免的雜質(zhì))，鈦鐵、氮化鉻鐵和鋯硅鐵合金加入量分別占爐內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的0.42％、1.70％和2.25％，保溫5分鐘后出爐到鋼包；

②鋼水全部進入鋼包后，插入多元合金線，多元合金線的化學組成及其質(zhì)量分數(shù)為13.27％Mg,2.21％Ta,14.01％Y,26.53％Al,6.46％V,7.51％Co,3.25％Ca,8.12％Ba,11.77％Si,6.87％Ni，多元合金線加入量占進入鋼包內(nèi)鋼水質(zhì)量分數(shù)的8.9％，多元合金線的直徑為鋼水經(jīng)扒渣、靜置后，當溫度為1517℃時澆入鑄型；

③鋼水在鑄型內(nèi)凝固后，開箱取出鑄件，鑄件經(jīng)清砂和打磨處理后，隨爐加熱至350℃，保溫5小時，出爐空冷至室溫，即可獲得耐高溫耐腐蝕合金鋼產(chǎn)品，其力學性能見表1。

表1耐高溫耐腐蝕合金鋼力學性能

本發(fā)明材料高溫強度高，650℃下的抗拉強度達到955～990MPa，本發(fā)明材料室溫強度達到1520～1585MPa，室溫沖擊韌性達到55～63J/cm²，綜合力學性能優(yōu)異。本發(fā)明具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕能力，在650℃下水蒸汽環(huán)境中恒溫氧化150小時后，氧化增重只有0.07mg/cm²，樣品表面未發(fā)現(xiàn)表面裂紋和氧化膜剝落，而常用ZG30Cr24Ni7N的氧化增重達0.26mg/cm²，且樣品表面發(fā)現(xiàn)有表面裂紋和氧化膜剝落現(xiàn)象，本發(fā)明材料的耐高溫腐蝕能力明顯優(yōu)于ZG30Cr24Ni7N，且生產(chǎn)成本降低15％左右，推廣應用本發(fā)明成果具有良好的經(jīng)濟和社會效益。