本发明属于新型钢材加工制备技术领域，具体涉及一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法。
背景技术：
fe-si合金钢是一种含碳量极低的合金钢，具有良好的磁性能，饱和磁致伸缩系数小，晶粒粗大、磁导率高、矫顽力小，电阻率提高、铁心损耗下降，在电子、电力、机械、军工等行业应用较为广泛，其产品质量和生产能力常常被作为衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志。
硅元素的添加，提高了钢材的电磁性能，在稳定铁素体的同时，也导致钢材表面形成更为复杂的氧化层。含硅量较高的合金钢在加热炉中容易出现严重的氧化烧损，使得氧化层在热处理工艺中更容易被压入钢材表面，造成压氧缺陷，进而氧化膜导致缺陷问题，导致钢材耐腐蚀性能降低。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，具体的，所述合金钢制备工艺为：
该fe-si合金钢以质量百分比计含有，c：0.012-0.014%、mn：0.18-0.20%、s：0.0021-0.0024%、p：0.008-0.010%、si：0.44-0.46%、al：0.20-0.23%、nb：0.10-0.13%、ni：0.22-0.24%、稀土混合元素0.026-0.028%；余量的铁和不可避免的杂质；经过真空冶炼炉冶炼、浇注，制备钢锭；
所述稀土混合元素按照重量百分比计由以下元素组成：la占32-36%、剩余为ce。
真空冶炼炉冶炼中，各元素依次加入顺序为：fe、mn、nb、ni、al、si、稀土混合元素、c、p、s。
对冶炼得到的钢锭进一步进行锻造，随炉加热至1130-1140℃，保温125-130分钟，加工得到所需尺寸的坯料，空冷至室温，再进行退火工序。
所述退火工序中，将坯料置于温度为640-680℃的炉中，保温15-25分钟，设置30-35分钟的降温时间，以均匀速度降温至450-460℃，保温30-35分钟，继续设置30-40分钟的降温时间，以均匀速度降温至300-320℃，保温40-50分钟，进行空冷至室温即可。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决fe-si合金钢由于含硅量较高导致的负面问题，本发明提供了一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，本发明在炼钢过程中，通过调整钢材元素含量，并向fe-si合金钢中加入稀土混合元素，降低有害元素以及夹杂物对于钢材熔炼性能的影响，以达到稳定氧化层的作用，具有较高的氧化物稳定性，能够稳定形成致密的氧化膜，在进行热处理后，保证氧化膜的连续性，促使在腐蚀环境下，fe-si合金钢也具有很高的抗氧化以及耐电化学腐蚀性，能够抵御氯离子、硫酸根离子等常见成分的侵蚀，获得耐腐蚀、高强度的fe-si合金钢，使得钢材的使用空间得到拓展，避免了钢材的损失。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，具体的，所述合金钢制备工艺为：
该fe-si合金钢以质量百分比计含有，c：0.012%、mn：0.18%、s：0.0021%、p：0.008%、si：0.44%、al：0.20%、nb：0.10%、ni：0.22%、稀土混合元素0.026%；余量的铁和不可避免的杂质；经过真空冶炼炉冶炼、浇注，制备钢锭；
所述稀土混合元素按照重量百分比计由以下元素组成：la占32%、剩余为ce。
真空冶炼炉冶炼中，各元素依次加入顺序为：fe、mn、nb、ni、al、si、稀土混合元素、c、p、s。
对冶炼得到的钢锭进一步进行锻造，随炉加热至1130℃，保温125分钟，加工得到所需尺寸的坯料，空冷至室温，再进行退火工序。
所述退火工序中，将坯料置于温度为640℃的炉中，保温15分钟，设置30分钟的降温时间，以均匀速度降温至450℃，保温30分钟，继续设置30分钟的降温时间，以均匀速度降温至300℃，保温40分钟，进行空冷至室温即可。
按照实施例1制备得到的坯料，切割得到直径为14毫米，厚度为2毫米的圆片，使用200目砂纸进行打磨，使用抛光机进行抛光处理，抛光后使用酒精清洗吹干作为试样（制作5个），使用综合电化学分析仪器进行实验，实验中采用标准的三电极体系，辅助电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为所制备的试样，在25℃下进行实验，将制备好的试样在质量浓度为3.5%的氯化钠溶液中浸泡40分钟，测定电化学腐蚀特性：得到腐蚀电流密度为0.96×10-6a/cm2。
对比例1
与实施例1的区别在于，所述fe-si合金钢以质量百分比计含有，c：0.012%、mn：0.18%、s：0.0021%、p：0.008%、si：0.44%、al：0.20%、nb：0.10%、ni：0.22%、la：0.026%；余量的铁和不可避免的杂质；经过真空冶炼炉冶炼、浇注，制备钢锭，其余保持不变。
按照对比例1制备得到的坯料，切割得到直径为14毫米，厚度为2毫米的圆片，使用200目砂纸进行打磨，使用抛光机进行抛光处理，抛光后使用酒精清洗吹干作为试样（制作5个），使用综合电化学分析仪器进行实验，实验中采用标准的三电极体系，辅助电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为所制备的试样，在25℃下进行实验，将制备好的试样在质量浓度为3.5%的氯化钠溶液中浸泡40分钟，测定电化学腐蚀特性：得到腐蚀电流密度为3.85×10-6a/cm2。
实施例2
一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，具体的，所述合金钢制备工艺为：
该fe-si合金钢以质量百分比计含有，c：0.013%、mn：0.19%、s：0.0023%、p：0.009%、si：0.45%、al：0.21%、nb：0.11%、ni：0.23%、稀土混合元素0.027%；余量的铁和不可避免的杂质；经过真空冶炼炉冶炼、浇注，制备钢锭；
所述稀土混合元素按照重量百分比计由以下元素组成：la占34%、剩余为ce。
真空冶炼炉冶炼中，各元素依次加入顺序为：fe、mn、nb、ni、al、si、稀土混合元素、c、p、s。
对冶炼得到的钢锭进一步进行锻造，随炉加热至1135℃，保温128分钟，加工得到所需尺寸的坯料，空冷至室温，再进行退火工序。
所述退火工序中，将坯料置于温度为660℃的炉中，保温20分钟，设置33分钟的降温时间，以均匀速度降温至455℃，保温33分钟，继续设置35分钟的降温时间，以均匀速度降温至310℃，保温45分钟，进行空冷至室温即可。
按照实施例2制备得到的坯料，切割得到直径为14毫米，厚度为2毫米的圆片，使用200目砂纸进行打磨，使用抛光机进行抛光处理，抛光后使用酒精清洗吹干作为试样（制作5个），使用综合电化学分析仪器进行实验，实验中采用标准的三电极体系，辅助电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为所制备的试样，在25℃下进行实验，将制备好的试样在摩尔浓度为1摩尔/升的硫酸钠溶液中浸泡30分钟，测定电化学腐蚀特性：得到腐蚀电流密度为1.22×10-6a/cm2。
对比例2
与实施例2的区别在于，所述fe-si合金钢以质量百分比计含有，c：0.012%、mn：0.18%、s：0.0021%、p：0.008%、si：0.44%、al：0.20%、nb：0.10%、ni：0.22%、ce：0.026%；余量的铁和不可避免的杂质；经过真空冶炼炉冶炼、浇注，制备钢锭，其余保持不变。
按照对比例2制备得到的坯料，切割得到直径为14毫米，厚度为2毫米的圆片，使用200目砂纸进行打磨，使用抛光机进行抛光处理，抛光后使用酒精清洗吹干作为试样（制作5个），使用综合电化学分析仪器进行实验，实验中采用标准的三电极体系，辅助电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为所制备的试样，在25℃下进行实验，将制备好的试样在摩尔浓度为1摩尔/升的硫酸钠溶液中浸泡30分钟，测定电化学腐蚀特性：得到腐蚀电流密度为2.78×10-6a/cm2。
实施例3
一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，具体的，所述合金钢制备工艺为：
该fe-si合金钢以质量百分比计含有，c：0.014%、mn：0.20%、s：0.0024%、p：0.010%、si：0.46%、al：0.23%、nb：0.13%、ni：0.24%、稀土混合元素0.028%；余量的铁和不可避免的杂质；经过真空冶炼炉冶炼、浇注，制备钢锭；
所述稀土混合元素按照重量百分比计由以下元素组成：la占36%、剩余为ce。
真空冶炼炉冶炼中，各元素依次加入顺序为：fe、mn、nb、ni、al、si、稀土混合元素、c、p、s。
对冶炼得到的钢锭进一步进行锻造，随炉加热至1140℃，保温130分钟，加工得到所需尺寸的坯料，空冷至室温，再进行退火工序。
所述退火工序中，将坯料置于温度为680℃的炉中，保温25分钟，设置35分钟的降温时间，以均匀速度降温至460℃，保温35分钟，继续设置40分钟的降温时间，以均匀速度降温至320℃，保温50分钟，进行空冷至室温即可。
按照实施例3制备得到的坯料，切割得到直径为14毫米，厚度为2毫米的圆片，使用200目砂纸进行打磨，使用抛光机进行抛光处理，抛光后使用酒精清洗吹干作为试样（制作5个），使用综合电化学分析仪器进行实验，实验中采用标准的三电极体系，辅助电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为所制备的试样，在25℃下进行实验，将制备好的试样在质量浓度为5.0%的氯化钠溶液中浸泡40分钟，测定电化学腐蚀特性：得到腐蚀电流密度为1.14×10-6a/cm2。
1.一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）配料：fe-si合金钢以质量百分比计含有，c：0.012-0.014%、mn：0.18-0.20%、s：0.0021-0.0024%、p：0.008-0.010%、si：0.44-0.46%、al：0.20-0.23%、nb：0.10-0.13%、ni：0.22-0.24%、稀土混合元素0.026-0.028%；余量的铁和不可避免的杂质；
（2）经过真空冶炼炉冶炼、浇注，制备钢锭；
（3）对冶炼得到的钢锭进一步进行锻造，随炉加热至1130-1140℃，保温125-130分钟，加工得到所需尺寸的坯料，空冷至室温，再进行退火工序。
2.如权利要求1所述一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，其特征在于，步骤（1）所述稀土混合元素按照重量百分比计由以下元素组成：la占32-36%、剩余为ce。
3.如权利要求1所述一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，其特征在于，步骤（2）所述真空冶炼炉冶炼中，各元素依次加入顺序为：fe、mn、nb、ni、al、si、稀土混合元素、c、p、s。
4.如权利要求1所述一种提高fe-si合金钢在腐蚀环境下使用性能的方法，其特征在于，步骤（3）所述退火工序中，将坯料置于温度为640-680℃的炉中，保温15-25分钟，设置30-35分钟的降温时间，以均匀速度降温至450-460℃，保温30-35分钟，继续设置30-40分钟的降温时间，以均匀速度降温至300-320℃，保温40-50分钟，进行空冷至室温即可。
技术总结