電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑及其加入方法
2023-06-05 12:19:26 2
專利名稱：：電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑及其加入方法
技術領域：
：本發明涉及一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑及其加入方法。(二)
背景技術：
：電渣重熔是一種在世界範圍內廣泛應用於優質鋼生產的精煉工藝。在它應用於生產實踐的幾十年中證明了它在生產高品質精細鋼中的重要性。在早期階段，該工藝能有效地脫氧脫硫，再加上控制凝固的作用，使非金屬夾雜物的分布特性大為改善。隨著電渣重熔技術的發展和應用，冶金工作者開始認識到，電渣重熔工藝的最重要的特性是可以控制凝固，並能通過控制熔化速率來改善重熔鋼錠的宏觀和微觀組織，而這一點是其他二次精煉技術所無法實現的。當前，隨著市場對高品質精細鋼材的需求不斷增加，電渣重熔工藝更廣泛應用在生產實踐中，其技術得到了更大的創新和發展，工藝也日漸成熟。作為一種特殊的二次精煉技術，在新的世紀中必將得到更大的發展。目前，電渣重熔己從最初的單一重熔技術發展成為一門跨行業、跨專業的新學科。電渣重熔工藝中，研究者通常採用加入稀土合金以增強所煉鋼的性能，如何使得稀土合金與脫氧劑等其它添加劑達到最佳匹配，是本發明研究的課題。另外傳統工藝中，添加劑〈變質劑)採用在鋼包(盛鋼桶)中加入，因鋼渣混合其收得率低(10%以下)，鋼的變質作用不明顯；或者在電渣重熔精煉渣中加入，因先被渣中的氧氧化，活性變質元素氧化燒損大，失去變質作用。(三)
發明內容本發明所要解決的技術問題在於提供一種能夠顯著提高合金工模具鋼性能，脫硫除氧效果好的電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑。本發明還提供了一種所述複合添加劑的加入方法。所述的電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，包括下述重量份數的組分稀土合金6095份；矽鈣合金535份；鋁25份。所述的稀土合金包括但不限於稀土矽鐵合金、稀土矽鐵鎂合金等。進一步，所述的複合添加劑還含有0.52重量份的下列之一或二種以上任意組合的鹽鋇鹽、鎂鹽、鈣鹽、鈉鹽。所述的鋇鹽如硫酸鋇，所述的鎂鹽如碳酸鎂，所述的鈣鹽如碳酸鈣，所述的鈉鹽如硝酸鈉等。進一步，所述的複合添加劑還含有0.52重量份的鈦。進一歩，所述的複合添加劑還含有0.52重量份的碳粉。碳粉在本添加劑中起催化作用。進一步，所述的複合添加劑還含有120重量份的稀土氧化物。所述的稀土氧化物包括但不限於氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹、氧化釤、氧化銪、氧化鋱、氧化鏑、氧化鉺、氧化鐿、氧化鋯、鑭鈰鋱氧化物、鈰鋱氧化物、氧化釔銪、氧化釔、鈰鋯複合氧化物。進一步，所述的複合添加劑由下述重量份的組分組成稀土合金60份；鋇鹽1份；鈉鹽1份；鋁5份；鈦l份；矽鈣合金10份；碳粉1份。所述電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法，包括下述步驟(1)將所述複合添加劑採用金屬管包裝，滾軋成金屬包芯線；(2)將金屬包芯線直接吊掛入自耗電極鋼模中。電渣重熔過程中，原在自耗電極澆鑄中沒有完全熔化反應的添加劑隨自耗電極被渣產生的熱量融化，複合添加劑再次與電極端部的金屬液滴接觸反應，並部分被金屬液滴帶入熔池中使之提純並變質。進一歩，所述步驟(1)中複合添加劑通過包線機漏鬥引導均勻掉落在低碳軟鋼鋼帶表面上，附著複合添加劑的鋼帶經包線機多道冷彎軋輥，逐步使鋼帶兩側徑向變形彎曲滾軋成封閉的金屬包芯線。進一步，所述步驟(1)中軟鋼鋼帶壁厚0.2-0.4毫米，帶寬20-55毫米；金屬包芯線內徑小6—4)18毫米。本發明的有益效果在於1、電渣重熔合金工模具鋼經本發明的複合添加劑處理，可以抑制或阻礙工模具鋼中有害元素在晶界偏聚，有效淨化晶界，增強晶界面結合力，強化晶界，提高鋼的純淨度和韌性。2、複合添加劑內含有強烈的變質元素組元，在複雜的變質過程中，能生成高熔點彌散核心，產生沉澱彌散硬化相，通過成核彌散效應可以細化電渣精煉過程金屬凝固時的枝晶，和改變碳化物析出狀態，減輕或消除鋼中合金元素的偏析和組織的不均勻性，阻止碳化物在晶界呈網狀析出的變質碳化物後顆粒細小均勻，分布在金屬基體之上。3、經添加劑處理的合金工模具鋼，在熱處理淬火加熱時，可抑制形變奧氏體的再結晶和晶粒長大，回火時降低材料的回火脆性傾向。4、添加劑具有微合金化作用，改善或提高材料的工藝使用性能如在常溫、高溫下的斷裂韌性、耐磨性、應力疲勞、冷熱疲勞、熱穩定性等。5、本發明的加入方法可以避免鋼渣混合和熔渣氧化造成活性變質元素的氧化燒損，收得率高(30%以上)，鋼的變質效果好。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護範圍並不限於此。實施例1一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，由下述重量份的組分組成稀土合金60份;鋇鹽l份；鈉鹽l份；鋁5份；鈦l份；矽轉合金10份;碳粉l份。上述電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法，包括下述步驟(1)複合添加劑通過包線機漏鬥引導均勻掉落在低碳軟鋼鋼帶表面上，附著複合添加劑的鋼帶經包線機多道冷彎軋輥，逐步使鋼帶兩側徑向變形彎曲滾軋成封閉的金屬包芯線；軟鋼鋼帶壁厚0.3毫米，帶寬40毫米；金屬包芯線內徑4)12毫米。(2)將金屬包芯線直接吊掛入自耗電極鋼模中。實施例2一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，由下述重量份的組分組成稀土合金88份；矽鈣合金10份；鋁2份。上述電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法同實施例1。實施例3一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，由下述重量份的組分組成:稀土合金65份；矽鈣合金6份；鋁2份。上述電渣重烙合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法同實施例1。實施例4一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，由下述重量份的組分組成:稀土合金65份；碳酸,丐15份；矽鈣合金6份；鋁4份。上述電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法同實施例1。實施例5一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，由下述重量份的組分組成:稀土合金65份；碳酸轉10份；轉鹽l份;鎂鹽l份;鈉鹽l份;矽鈣合金6份;鋁4份。上述電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法同實施例1。實施例6一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，由下述重量份的組分組成:稀土合金65份；碳酸鈣10份；鈣鹽1份；鎂鹽1份；鈉鹽1份；矽鈣合金6份；鋁4份；碳粉1份。上述電渣重烙合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法同實施例1。實施例7一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，由下述重量份的組分組成:稀土合金65份；鋇鹽1份；鈣鹽1份；鎂鹽1份；鈉鹽l份；矽鈣合金13份；鋁8份；鈦1份；碳粉l份。上述電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法同實施例1。實施例8抗衝擊性能測試採用本發明的複合添加劑及其加入方法電渣重熔模具鋼，對電渣重熔模具鋼進行抗衝擊性能測試，測試結果如下表l:表1不同工藝對模具鋼抗衝擊性能的影響tableseeoriginaldocumentpage10從表1結果可以看出，加入添加劑後模具鋼抗衝擊性能明顯變好，而採用本發明的加入方法更能大大提高模具鋼的抗衝擊性能。實施例9採用實施例1的複合添加劑及其加入方法電渣重熔模具鋼H13，對電渣重熔模具鋼進行熱疲勞測試，測試結果如下表2:表2不同工藝對模具鋼熱疲勞性能的影響tableseeoriginaldocumentpage11由上述分析對比可知，在電渣重熔工藝中吊掛稀土電極棒後，模具鋼的熱疲勞性能大大增強。權利要求1、一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，包括下述重量份數的組分稀土合金60～95份；矽鈣合金5～35份；鋁2～5份。2、如權利要求l所述的電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，其特徵在於還含有0.52重量份的下列之一或二種以上任意組合的鹽鋇鹽、鎂鹽、鈣鹽、鈉鹽。3、如權利要求l所述的電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，其特徵在於還含有0.52重量份的鈦。4、如權利要求l所述的電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，其特徵在於還含有0.52重量份的碳粉。5、如權利要求14之一所述的電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，其特徵在於還含有120重量份的稀土氧化物。6、如權利要求l所述的電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑，其特徵在於由下述重量份的組分組成稀土合金60份;鋇鹽l份；鈉鹽l份；鋁5份；鈦l份；矽鈣合金10份;碳粉l份。7、一種權利要求1所述電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑的加入方法，包括下述步驟(1)將所述複合添加劑採用金屬管包裝，滾軋成金屬包芯線；(2)將金屬包芯線直接吊掛入自耗電極鋼模中。8、如權利要求7所述的加入方法，其特徵在於所述步驟(1)中複合添加劑通過包線機漏鬥引導均勻掉落在低碳軟鋼鋼帶表面上，附著複合添加劑的鋼帶經包線機多道冷彎軋輥，逐步使鋼帶兩側徑向變形彎曲滾軋成封閉的金屬包芯線。9、如權利要求8所述的加入方法，其特徵在於所述步驟(1)中軟鋼鋼帶壁厚O.2-0.4毫米，帶寬20-55毫米；金屬包芯線內徑小6—(1)18毫米。全文摘要本發明涉及一種電渣重熔合金工模具鋼用複合添加劑及其加入方法。所述的複合添加劑包括下述重量份數的組分稀土合金60～95份；矽鈣合金5～35份；鋁2～5份。電渣重熔合金工模具鋼經本發明的複合添加劑處理，可以提高鋼的純淨度和韌性，改善或提高材料的工藝使用性能。本發明的加入方法可以避免鋼渣混合和熔渣氧化造成活性變質元素的氧化燒損，收得率高(30％以上)，鋼的變質效果好。文檔編號C22B9/00GK101469369SQ20071030680公開日2009年7月1日申請日期2007年12月29日優先權日2007年12月29日發明者呂廣奇申請人:浙江正達模具有限公司