[發明專利]包芯線及其應用和釩氮合金化鋼水及其制備方法和一種釩氮微合金鋼

在審

• 申請號: 201310653393.1
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104060032A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 劉明;程興德;王建;羅開金;張國才;王義成
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/072;C22C33/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

技術領域

本發明涉及一種包芯線及其在鋼水釩氮合金化中的應用，以及一種釩氮合金化鋼水及其制備方法，和一種釩氮微合金鋼。

背景技術

釩氮合金是一種新型合金添加劑，可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產。釩氮合金添加于鋼中能提高鋼的強度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機械性能，并使鋼具有良好的可焊性。在達到相同強度下，添加氮化釩節約釩加入量30-40%，進而降低了成本。釩氮合金可用于結構鋼，工具鋼，管道鋼，鋼筋及鑄鐵中。釩氮合金應用于高強度低合金鋼中可同時進行有效的釩、氮微合金化，促進鋼中碳、釩、氮化合物的析出，更有效的發揮沉降強化和細化晶粒作用。

由于直接將釩氮合金以塊狀形態加入鋼液中的回收率較低，因此現有技術中主要是通過向鋼液中喂入包芯線的方法實現鋼液釩、氮合金化。該方法是把塊狀或球狀釩氮合金用物理方法破碎，再用鐵皮或鋼皮包制成包芯線，釩氮合金形成包芯線的芯層，鐵皮或鋼皮形成包芯線的外層；然后將上述包芯線通過喂線裝置喂入鋼包內的鋼液中，使鋼液釩、氮合金化。該種方法釩、氮合金元素回收率較高，釩回收率在88-95%，氮回收率在70-90%。但該種方法應用在一些氮含量要求更高的品種上存在一定的局限性，因為該種氮化釩包芯線的氮含量受制于釩氮合金中氮和釩的比值，現有產品中釩氮合金通常有VN12、VN14和VN16三個牌號，一般情況下該三個牌號氮和釩的比值分別12：78(N:V)；14：78(N:V)；16：78(N:V)。可以看出氮和釩的比值最高為VN16的16：78，即合金中含有16%的N，含有78%的釩。

因此，如果要生產氮含量更高的含釩鋼，則必須相應喂入大量的氮化釩，隨之而來的是鋼中的釩含量也大量增加。而釩是比較貴重的金屬元素，對于降低含釩鋼的生產低成本是不必要的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠用于生產氮含量更高，且氮的回收率高且穩定的含釩鋼的包芯線。

為實現前述目的，根據本發明的第一方面，本發明提供了一種包芯線，該包芯線包括：芯層和包裹所述芯層的外層，其中，所述芯層為含有釩氮合金、氮化硅鐵、鈮鐵合金和鋁鐵合金的混合物。

根據本發明的第二方面，本發明提供了本發明的包芯線在制備釩氮合金化鋼水中的應用。

根據本發明的第三方面，本發明提供了一種釩氮合金化鋼水的制備方法，該方法包括：將本發明所述的包芯線喂入待釩氮合金化的鋼水中進行釩氮合金化。

根據本發明的第四方面，本發明提供了按照本發明的釩氮合金化鋼水的制備方法制備得到的釩氮合金化鋼水。

根據本發明的第五方面，本發明提供了一種釩氮微合金鋼，其中，該釩氮微合金鋼由本發明所述的釩氮合金化鋼水澆鑄而成。

本發明的包芯線用于實現鋼水釩和氮的合金化，能夠依據需要有效增加氮含量而不影響釩含量，可在鋼水需要的情況下生產氮含量更高的含釩鋼，并且氮的回收率高且穩定。且采用本發明的包芯線進行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強度和抗拉強度高。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為本發明的包芯線的橫截面剖視圖。

附圖標記說明

1 芯層 2 外層

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

如圖1所示，本發明提供了一種包芯線，該包芯線包括：芯層1和包裹所述芯層1的外層2，其中，所述芯層1為含有釩氮合金、氮化硅鐵、鈮鐵合金和鋁鐵合金的混合物。

根據本發明的包芯線，一方面通過在芯層內加入氮化硅鐵，可提高單位芯層的氮含量，利于生產氮含量更高的含釩鋼，例如生產含釩0.05重量%、含氮0.015重量%以上的非調質鋼，從而可避免過量加入貴重金屬釩的現象發生，降低了生產成本。另一方面，氮化硅鐵的加入不影響包芯線的使用性能，且在制備釩氮合金化鋼水中氮的回收率高且穩定，且更進一步，由于本發明的所述芯層為含有釩氮合金、氮化硅鐵、鈮鐵合金和鋁鐵合金的混合物，使得采用本發明的包芯線進行鋼水釩氮合金化得到的釩氮合金化鋼水澆鑄后得到的釩氮微合金鋼屈服強度和抗拉強度高。