一種煉鋼脫氧用稀土鋁基合金及其製備方法
2024-04-01 19:15:05 1
一種煉鋼脫氧用稀土鋁基合金及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於金屬材料領域，特別是指一種煉鋼脫氧用稀±侶基合金及其製備方 法。
【背景技術】
[0002] 稀±具有較強的脫氧能力，在煉鋼過程中可W向剛水中加入稀±作為脫氧劑。稀 ±能與液態金屬中的氧和硫發生反應生成高烙點的稀±氧化物或稀±硫氧化物，該細小彌 散的稀±氧化物或稀±硫化物可W作為異質形核核屯、，細化晶粒組織。在後續的加工處理 過程中還能促進晶內鐵素體形成，並能淨化鋼液，從而使鋼獲得良好的性能。
[0003] 稀±是化學性質很活潑的元素，與氧的親和力強，直接把稀±加入到鋼水中會與 鋼水中的氧產生劇烈的反應，使得鋼液吸入大量的氧，對鋼液的性能產生不利影響。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種煉鋼用稀±侶基合金，通過本技術方案，在傳統的脫氧 劑純侶中加入稀±元素形成侶-稀±合金，W降低稀±單獨加入鋼液時發生反應的劇烈程 度，減少鋼液吸氧。稀±元素不僅具有強的脫氧效果，而且與Al的脫氧產物Ah〇3複合生成大 顆粒的(Re, ADxOy夾雜物，非常容易上浮。稀±在脫氧的同時，又能改變鋼液中的夾雜，淨化 鋼液，細化組織，提高鋼的質量。
[0005] -種煉鋼用脫氧劑，其組成按重量百分比為：侶85~98.5 %，混合稀±金屬1.5~ 15%。
[0006] 所述原料的技術參數為:純侶，Al ^ 99wt% ;混合稀±金屬，Re ^ 95wt%。
[0007] 純侶的化學成分中（Wt% ): Si < 0.25 Je < 0.4,Cu < 0.05 ,Mn 99。
[000引混合稀上金屬化學成分中（wt%):La> 50~80，Ce> 15~45，Pr3~15。
[0009] 本發明的煉鋼用脫氧劑通過W下方法進行製備，其製備步驟如下：
[0010] 1、將混合稀±和金屬侶按比例配好待用
[0011] 2、取一部分稱量好的金屬侶置於真空感應爐中，然後抽真空，真空度不超過30化， 將金屬侶加熱融化。
[0012] 3、將混合稀±在真空的環境中加入到烙融侶液中，混合稀±加入溫度控制在720 ~780°C，保溫時間20min~化。在誘注前進行電磁攬拌均勻化處理，電磁攬拌5~50min，然 後鑄模、出模冷卻，得到中間合金。
[0013] 4、將中間合金和剩餘的金屬侶置於真空感應爐中，然後抽真空，真空度不超過 30Pa，將金屬侶和中間合金加熱融化，金屬液溫度控制在720~780°C，保溫時間30min~化。 在誘注前進行電磁攬拌均勻化處理，電磁攬拌IOmin~Ih,然後鑄模、出模冷卻，得到煉鋼脫 氧用稀±侶基合金。
[0014] 5、將稀±侶基合金錠拉成直徑為3~12mm的金屬線或金屬杆，卷繞成盤，成品入 庫。
[0015] 在煉鋼過程中經過餵絲機將所述的煉鋼脫氧用稀±侶基合金線餵入鋼液中，對鋼 液進行脫氧。
[0016] 將本產品用於車軸鋼DZl(化學成分為:0.22~0.29Cwt. % ,0.17~0.37wt. %Si， 0.60~0.80wt.%Mn，0~0.015wt.%P，0~0.010wt.%S，0.95~1.20wt.%Cr，0.20~ 0.30wt.%Mo,0.15~0.30wt.%Ni，0.02~0.06wt.%V，0.010~0.04wt.%Al，0~ 0.20wt. % Cu)，在煉鋼過程中對鋼液進行脫氧，並和直接加入等量的侶及等量的稀±進行 脫氧的鋼進行對照。
[0017] 該鋼種的煉鋼工藝流程是:轉爐+LF+RH+LF+畑，然後誘注。在第二次畑精煉工藝中 完成脫碳後通過餵絲機向鋼包中餵入該合金絲。加絲時的控制條件為:抽真空，鋼液氣氣攬 拌，餵絲時鋼液氧含量控制在40化pm W下，餵絲速度20m/min，餵入量15m/t。
[001引對比如下表所示。
[0019]
[C
[0021] 從表中可W看出，採用本發明進行脫氧的DZl車軸鋼的性能有較明顯的提升。
[0022] 本發明的生產工藝簡單，產品質量可靠，可長期保存，長途運輸，能有效降低鋼中 氧含量，改善夾雜物分布情況，使鋼的性能得到有效提高。
[0023] 具體實施方法
[0024] W下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，應當理解的是，W下的實施例僅 能用來解釋本發明而不能解釋為是對本發明的限制。
[00巧]一種煉鋼用稀±侶基合金，其組成按重量百分比為侶85~98.5%，稀±1.5~ 15%，餘量為不可避免的雜質。
[0026] 在本申請的W下實施例中，煉鋼用脫氧劑的製備方法相同，不同的僅為煉鋼用脫 氧劑的組成成分。因此，在W下的實施例中，僅提出煉鋼脫氧劑的組成，對煉鋼脫氧劑的制 備方法不進行重複說明。
[0027] 實施例1
[0028] -種煉鋼用脫氧劑，其組成按重量百分比為98%的侶，2%的稀±。
[0029] 實施例2
[0030] 一種煉鋼用脫氧劑，其組成按重量百分比為95%的侶，5%的稀±。
[0031] 實施例3
[0032] -種煉鋼用脫氧劑，其組成按重量百分比為90%的侶，10%的稀±。
[0033] 在本發明的優選實施例1中，製備的所述煉鋼用稀±侶基合金的化學成分配比（重 量％ )為:98 %侶，2 %混合稀±。其製備步驟如下：
[0034] 1、首先將金屬侶和稀±按98比2的比例配料，稱取200g混合稀±和9800肖金屬侶。
[0035] 2、在稱量好的金屬侶中取出4000g置於真空感應爐中，然後抽真空，真空度30化， 將金屬侶加熱融化。
[0036] 3、將混合稀±在真空的環境中加入到烙融侶液中，混合稀±加入溫度控制在750 °C左右，保溫時間20min。在誘注前進行電磁攬拌均勻化處理，電磁攬拌5min，然後鑄模、出 模冷卻，得到中間合金。
[0037] 4、將中間合金和剩餘5800g金屬侶置於真空感應爐中，然後抽真空，真空度30化， 將金屬侶和中間合金加熱融化，金屬液溫度控制在750°C左右，保溫時間40min。在誘注前進 行電磁攬拌均勻化處理，電磁攬拌lOmin，然後鑄模、出模冷卻，得到煉鋼脫氧用稀±侶基合 金O
[0038] 5、將稀上侶基合金錠控成直徑為5mm的金屬線，卷繞成盤。
【主權項】
1. 一種煉鋼脫氧用稀土鋁基合金，其特徵在於:其組成按重量百分比為鋁85~98.5%， 稀土 1.5~15%，餘量為不可避免的雜質。2. 根據權利要求1所述煉鋼脫氧用稀土鋁基合金，其特徵是:所述原料的技術參數為： 純錯，Al 2 99wt% ;混合稀土金屬，Re 2 95wt% ;純錯的化學成分中（wt% ) :Si < 0.25，Fe < Ο · 4，Cu < Ο · 05，Mn 99;卞昆合稀土金屬化學成分中（wt % ): U > 50~80，Ce > 15~ 45，Pr3~15〇3. 根據權利要求1所述煉鋼脫氧用稀土鋁基合金的製備方法，其特徵在於包括以下主 要步驟： (1) 將混合稀土和金屬鋁按一定比例配好待用； (2) 取一部分步驟1中稱量好的金屬鋁置於真空感應爐中，然後抽真空加熱，將金屬鋁 加熱融化； (3) 將混合稀土在真空的環境中加入到熔融鋁液中，保溫一段時間；在澆注前進行電磁 攪拌均勻化處理，然後鑄模、出模冷卻，得到中間合金； (4) 將中間合金和剩餘的金屬鋁置於真空感應爐中加熱融化，保溫一段時間。在澆注前 進行電磁攪拌均勻化處理，然後鑄模、出模冷卻，得到煉鋼脫氧用稀土鋁基合金； (5) 將稀土鋁基合金錠拉成金屬線或金屬杆，卷繞成盤，成品入庫。4. 根據權利要求3所述的煉鋼脫氧用稀土鋁基合金的製備方法，其特徵在於操作步驟 (2) 中，真空感應爐的真空度不超過30Pa。5. 根據權利要求3所述的煉鋼脫氧用稀土鋁基合金的製備方法，其特徵在於操作步驟 (3) 中，加入稀土時的鋁液溫度控制在720~780°C，加入稀土後保溫時間為20min~2h，澆注 前的電磁攪拌時間為5~50min。6. 根據權利要求3所述的煉鋼脫氧用稀土鋁基合金的製備方法，其特徵在於操作步驟 (4) 中，真空感應爐的真空度不超過30Pa，熔融的金屬液溫度控制在720~780°C，保溫時間 為30min~3h，電磁攬摔時間為lOmin~lh。7. 根據權利要求3所述的煉鋼脫氧用稀土鋁基合金的製備方法，其特徵在於操作步驟 (5) 中，金屬線或金屬杆直徑為3~12_。
【專利摘要】本發明涉及一種在煉鋼中用於脫氧的稀土鋁基合金及其製備方法。該合金化學成分(重量％)為：鋁85～98.5％，稀土1.5～15％。其中的稀土成分能夠變質夾雜物，對鋼水起淨化作用，且具有較強的脫氧能力，可在鋼液中形成高熔點的細小的稀土氧化物，可作為異質形核的核心，細化晶粒，並在後續的加工處理過程中誘導晶內鐵素體的形核，從而使鋼獲得良好的性能。鋁是傳統的脫氧劑，在鋁中加入稀土元素，使得其在脫氧的同時，又能改變鋼液中的夾雜，淨化鋼液，提高鋼的質量。在製備的過程中採用真空熔煉的方法，可極大地提高稀土的收得率。
【IPC分類】C22C21/00, C21C7/06, C22C1/03
【公開號】CN105714020
【申請號】CN201610211273
【發明人】朱松, 王自東, 劉鑫貴, 吳毅
【申請人】北京科技大學, 中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所, 中國鐵道科學研究院