[發明專利]一種稀土鋁錳鈦鐵合金

無效

• 申請號: 200710146740.6
• 申請日: 2007-08-14
• 公開（公告）號: CN101104875A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 渠天盛;許忠臣;楊富強;成國光;楊曉紅;張金元
• 申請（專利權）人: 包頭市神潤特種合金股份有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/06
• 代理公司: 包頭市專利事務所
• 代理人: 張少華

技術領域：

本發明涉及一種稀土鋁錳鈦鐵合金，屬于鋼鐵冶金領域，尤其涉及到高潔凈鋼的冶煉工藝。

背景技術：

高潔凈鋼冶煉任務之一是將鋼中所含有的大量雜質(如：氧、硫、磷、氫、氮等元素及各種夾雜物)經濟、高效地去除，在這些任務中脫氧和氧化物夾雜的去除最為重要；同時在冶煉過程中為了滿足鋼的特定使用性能，鋼中通常含有一定量的錳元素，為此要在冶煉過程中加入含錳合金。

常規的脫氧劑包含有金屬鋁、硅鐵、錳鐵等。其中金屬鋁脫氧能力最強，硅鐵次之，而錳鐵是弱脫氧劑，主要是起到合金化的作用。因此，在高潔凈低氧鋼中，鋁脫氧工藝廣泛被煉鋼工作者所采用。但由于純鋁相對于鋼液來講比重較輕，在加入鋼液后容易上浮，所以收得率較低，同時所生成的大量高熔點氧化鋁夾雜物(2[Al]+3[O]＝Al2O3_(s))不易從鋼液中去除，影響了整體脫氧效率。為了解決純鋁比重輕的缺點，人們開發出了鋁鐵合金(如：“美國專利Ferro-Aluminum?Composite?Pig，專利號4921533”；中國專利“用于鋁鎮靜鋼脫氧的鋁鐵合金及其制備方法，專利號ZL94111237.3)，這種鋁鐵合金通過一定成分的鋁、鐵比例來達到提高脫氧效果和提高鋁收得率的效果。

另一類強脫氧元素，稀土(Ce，La等)，研究已經表明：對鋼液具有強烈的脫氧效果，其脫氧能力顯著大于鋁，同時生成夾雜物顆粒大，在鋼液中容易上浮，并且鋼中一定量殘余固溶稀土的存在對一些高質量鋼韌性、耐磨性、耐腐蝕性等重要性能的改善起到獨特的冶金效果。盡管稀土這些優越性已經被人們廣泛認同，但稀土在煉鋼廠使用面臨加入困難、收得率不穩定，有時會形成過多的氧化稀土高熔點夾雜物，影響連鑄順行等實際問題。從而限制了企業對稀土應用的積極性。為此，本申請人發明了一種稀土鋁鐵合金(申請號：200710137484.4)，該合金使用簡單、脫氧及去除夾雜物效率高、而且少量殘余稀土在改善鋼的性能方面能發揮出有益作用。

再從錳元素的角度來看，正如前述，錳在鋼中是最廣泛的合金元素，同時錳又具有一定的脫氧能力，為此，人們開發出了含錳鋁合金新產品(專利號：ZL98120546.1名稱：用于煉鋼終脫氧和低合金鋼的添加劑鋁錳鈦鐵合金)這種鋁錳合金一方面起到鋁錳復合脫氧及加快夾雜物去除等效果，另一方面能夠同時起到錳合金化的作用，在煉鋼廠得到了成功使用。但當這種鋁錳合金中錳含量較高時，該合金保存時間短，容易粉化(旨塊狀合金在大氣條件下隨著時間的延長逐漸變成粉末)，嚴重影響了使用效果。加入少量鈦可以有效的延長保存時間，同時殘余鈦會有少量微合金效果，這種合金習慣上稱為鋁錳鈦復合合金。

發明內容：

本發明的目的是綜合以上已經開發的相關合金的特點，通過優化的成分設計和鋼液脫氧實驗，提供一種脫氧效果強、功能元素收得率、在鋼液中產生的夾雜物顆粒大容易去除的稀土鋁錳鈦鐵合金。

本發明的稀土鋁錳鈦鐵合金的成分范圍為：

Al?20～70wt％、??RE0.5～50wt％、??Mn?0.5～30wt％??、Ti?0～10wt％其它殘余元素重量不大于3wt％、余量為Fe。

所述RE是稀土?Ce、La中的一種或兩種；

所述其它殘余元素是在合金冶煉過程中混入的碳、硫、磷、硅等元素。

以上合金成分特點為：

鋁在該合金中主要起到和其它元素復合脫氧作用。當鋁含量過低時，脫氧效果明顯降低；反之，當鋁含量太高時，合金比重太輕，影響了鋁的收得率。

稀土在該合金的主要作用為復合脫氧，同時有殘余稀土合金化的作用。當稀土含量過低，不能有效地發揮稀土復合脫氧效果；如果過高含量的RE，不僅會導致過多地消耗昂貴的稀土，同時產生大量的高熔點稀土夾雜物，嚴重影響鋼的質量和連鑄順行。

錳在該合金中的作用主要為合金化，同時會有部分夾雜物變性形成鋁錳復合夾雜物效果。錳含量過高，會限制該合金對煉鋼廠鋼種適應性，因為不同的鋼種其錳含量均有相應的范圍，合金中過高的錳含量會使鋼中錳超出標準范圍。

鈦在該合金中的作用主要是防止合金料的粉化，延長保存期，同時也能起到形成復合夾雜物和少量殘余鈦合金化的效果。合金中過高的鈦會增加成本。

工藝流程為：選料配料-裝料-送電-熔化-除渣-澆鑄——稱量-成品入庫

操作步驟：

(1)先加純鋁、稀土按比例制備REAl合金。

(2)再加純鋁、廢鋼、中低碳錳鐵，加熱開始熔化，約1個小時由室溫升到1050℃。

(3)加入REAl合金熔清后保溫3分鐘。