[發明專利]一種鉻鎳硅金屬硅化物合金材料及其生產方法

無效

• 申請號: 201110365874.3
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN103103313A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 倪浩良
• 申請（專利權）人: 倪浩良
• 主分類號: C21C7/068
• 分類號: C21C7/068;C22C1/02;C22C27/06;C22C19/05
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技術領域

本發明屬于冶金領域，涉及一種鉻鎳硅金屬硅化物合金材料及其生產工藝。

背景技術

鉻鎳合金是鉻鐵合金及鎳鐵合金的延深產品，也是不銹鋼冶煉工藝流程的中間產品。目前不銹鋼冶煉一般是采用電爐或轉爐作為初煉爐，用廢鋼、不銹鋼返回料、鉻鐵及鎳鐵合金及鐵水作為原料。由于電爐冶煉過程加入的鐵水溫度較低，在大功率吹氧條件下難以實現脫碳保鉻。而采用轉爐冶煉，當熔池中鉻含量已達到17％以上，而熔池碳僅為2.8％以下，其脫碳氧化放熱不足以將熔池溫度加熱到出鋼溫度。而現有金屬耐磨材料(如高錳鋼、工具鋼等)往往不耐高溫氧化，不耐磨損和不耐腐蝕。因此，工業裝備急需同時具有優異耐高溫性能、耐腐蝕性能和耐磨損性能的合金新材料。

發明內容

本發明目的是針對上述高溫耐磨耐蝕摩擦磨損運動對材料的性能要求，研制開發的一種同時具有優異耐磨性能、優異耐蝕性能及優異耐高溫抗氧化性能的高溫耐磨耐腐蝕鉻鎳硅金屬硅化物合金新材料。

一種鉻鎳硅金屬硅化物合金材料，該合金材料主要由鉻、鎳、硅三種金屬元素組成，其中鉻的重量百分比為40-65、鎳的重量百分比為35-55、硅的重量百分比為3.2-11。該合金材料的生產方法，其特征在于本方法以預精煉爐FRF(First?Refining?Furnace)作為生產設備，以含鉻鐵水和高碳鉻鐵為主要原料生產鉻鎳硅合金。預精煉爐是為了滿足加入大量含鉻鐵水作為原料考慮的，這種含鉻鐵水的生產是采用有毒的含鉻爐渣作為原料生產的。含鉻爐渣是鉻鐵合金生產的廢棄物，用含鉻爐渣生產含鉻鐵水，鐵水含鉻量達到5-15％。

冶煉過程從設備上考慮增加了電爐的脫碳手段，即采用爐壁噴碳增碳的設備，噴碳量為4-54kg/min。采用了爐底氬氣攪拌設備氬氣流量為100-500Nm3/h，采用了爐氣分析手段，通過分析爐內CO濃度控制脫碳量。

具體實施方式

50噸FRF預精煉爐，爐內直徑為4500mm，爐內空間高度為5000mm，即高徑比為1.15mm。電功率為25000KVA。氧槍使用的氧槍的流量為6000Nm3/h，氧氣壓力為0.9-1.1Mpa。采用爐壁噴碳增碳的設備，噴碳量為10-15kg/min。采用了爐底氬氣攪拌設備氬氣流量為200-300Nm3/h。50噸FRF預精煉爐的冶煉時間為55-65min，電耗為0-200kwh/t。