[發明專利]奧氏體氣閥鋼重熔保護渣及其制備方法

有效

• 申請號: 201610159698.0
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105603204B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 李偉鋒;李書成;張震
• 申請（專利權）人: 河南省西保冶材集團有限公司
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司41132
• 代理人: 朱廣存

技術領域

本發明涉及一種保護渣及其制備方法，尤其是涉及一種奧氏體氣閥鋼重熔保護渣及其制備方法。

背景技術

隨著社會尖端技術的快速發展，對新型功能材料和新型結構材料提出了更高的要求，而電渣重熔技術也得到了飛躍發展和應用。電渣冶金技術是一種金屬或合金精煉提純及凝固控制的復合技術，其產品具有純凈度高、成份均勻、力學性能和使用性能好、近終興、過程可控等特點，因此在許多重要領域用于生產高端產品或關鍵部位。由于電渣重熔具有設備簡單，易于操作，成本較低的優點，除去氣不及真空電弧重熔外，在結晶組織、鋼錠表面光潔度、脫硫及去除夾雜物能力方面均優于真空電弧重熔。因此，許多航天航空、軍工、能源材料轉向由電渣重熔生產。

隨著我國汽車工業的蓬勃發展，內燃機機型和產量不斷增加，隨著汽車發動機高功率化所產生的排氣溫度上升，排氣凈化率標準提高以及汽車輕量化的需求，對材料耐蝕性、耐磨性、抗氧化性、高溫性能和熱強性等提出了苛刻的要求。氣閥是發動機上重要的工作部件及易損件，其工作條件異常惡劣，要在高溫、高壓、腐蝕性燃氣中經受頻繁往復的高速運動和摩擦，沖擊負荷大，因此要求有較高的高溫性能、耐磨性能、耐腐性能等，其工作的好壞直接影響到發動機的工作性能，故制備氣閥的材料要求也極為苛刻。奧氏體氣閥鋼是目前國內外用于制造汽車、摩托車發動機排氣閥應用很廣。但隨著我國引進工業發達國家內燃機先進機型和技術，要求氣閥鋼具有更高的質量和性能，現有牌號奧氏體氣閥鋼根本無法滿足引進機型的需要，因此研究開發重熔奧氏體氣閥鋼成為當務之急。

申請號為201110388235.9的發明專利涉及一種電渣重熔高溫合金用渣系及其使用方法。渣料的重量配比為：CaF₂：45~50％，Al₂O₃：20~25％，CaO：17~22％，MgO：3~5％，TiO₂：3~6％，SiO₂：0.1~0.6％；其余為FeO、C與雜質；該發明制的渣料熔點較低，適合低熔點的高溫合金冶煉。申請號為201310077925.1發明公開了一種含鈦不銹鋼電渣重熔保護渣，由下述重量份的原料制成：螢石 46.0~50.0份、氧化鋁粉20.0~24.0份、白灰18.5~22.5份、電熔鎂砂3.5~5.5份、鈦白粉2.0~4.0份；其成分比例為：SiO₂ 0.0~0.6份，CaO 18.0~22.0份、Al₂O₃ 20.0~24.0份、MgO 4.2~5.8份、TiO₂ 2.0~4.0份、CaF₂ 45.0~51.0份、S＜0.03份、C＜0.03份。所述保護渣通過嚴格的質量控制標準造渣，確保其雜質含量低、純度高、干燥無水份，在電渣重熔過程中能加強脫硫、脫氧。但是現有技術中缺少對原料的純化和預處理工藝，對保護渣整體質量存在不利影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種奧氏體氣閥鋼重熔保護渣及其制備方法，有效提高了奧氏體氣閥鋼鑄坯潤滑性能，吸附鋼水中夾雜物，進一步降低鋼坯的雜質含量，提高鋼水潔凈度，技術上具有創新示范作用。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種奧氏體氣閥鋼重熔保護渣，該保護渣包括如下礦物組分及其重量百分比為：氧化鋁粉18~22%、鈣粉18~22%、電熔鎂粉0~2.0%、螢石56~60%、碳酸鋇0.1~2%、氟碳鈰礦0.1~2%，所述螢石為經過脫SiO₂處理的高品螢石。

優選的，該保護渣包括如下化學組分及其重量百分比為：CaF₂ 55.0~61.0%、CaO 18.0~22.0%、Al₂O₃ 18.0~22.0%、SiO₂ ≤0.6%、MgO 0~2.0%、BaO 0.1~1.0%、CeO₂ 0.1~1.0%，其余為雜質，雜質≤0.5%，雜質中，FeO≤0.12%、C≤0.022%、P≤0.0048%、S≤0.019%。

優選的，所述脫SiO₂處理為鐵鋁電極對螢石進行熔融后對螢石中SiO₂還原生成硅鋁鐵除去SiO₂。

優選的，所述保護渣的熔點為：1450℃±30℃；所述保護渣的粒度：0.5mm≤粒度≤15mm。

優選的，650℃時，所述保護渣的水分≤0.06wt%。