[發明專利]一種海砂礦與紅土鎳礦配礦后增強合金硬度的預處理方法

在審

• 申請號: 201710257747.9
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107245629A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 柯雪利;周和敏;黃玉鴻;蔡恒忠;呂華民;陳孝鋼
• 申請（專利權）人: 廣西盛隆冶金有限公司
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/03;C22F1/16;B03C1/10
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及雙相不銹鋼的制備方法，尤其涉及一種海砂礦與紅土鎳礦配礦后增強合金硬度的預處理方法。

背景技術

海砂礦原名鐵礦砂，是火山噴發出的濃漿被海水沖刷后形成的產物。海砂礦用途很廣，例如從金紅石和鈦鐵礦中提取的鈦，具有比重小、強度大、耐腐蝕、抗高溫等特點，在導彈、火箭和航空工業上廣泛應用。鋯石具有耐高溫、耐腐蝕和熱中子難穿透的特點，在鑄造工業、核反應、核潛艇等方面用途很廣。獨居石中所含的稀有元素，像鈮可用于飛機、火箭外殼，鉭可用在反應堆和微型電渡上。故許多國家都十分重視濱海砂礦的開發。而紅土鎳礦為硫化鎳礦巖體風化―淋濾―沉積形成的地表風化殼性礦床，紅土型鎳礦可以生產出氧化鎳、硫鎳、鐵鎳等中間產品，其中硫鎳，氧化鎳可供鎳精煉廠使用，以解決硫化鎳原料不足的問題。至于鐵鎳更是便于用于制造不銹鋼，降低生產成本。

合金是生活中使用十分廣泛的一種材料，合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據組成元素的數目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。

公開號為CN 103827331 A的中國專利公布了其鎳合金具有較好的韌性。雖然，所得合金不容易出現裂紋，但硬度、拉伸強度、不夠理想。

綜上所述，本領域亟待尋求一種強度性能優秀、拉伸性能好的雙相不銹鋼。

發明內容

本發明的目的之一是開發出合金使用硬度高，橫、縱向抗拉伸性能強，不易出現斷裂；本發明的另一目的時解決合金有更高的抗腐蝕性能，使合金的使用壽命更長，本發明還有一個目的在于提供更高性能的合金使用工藝，尤其凸顯在成品合金板上。

本發明的技術解決方案是：一種海砂礦與紅土鎳礦配礦后增強合金硬度的預處理方法，

所述預處理方法包括步驟：

取所需海砂礦于磁選滾筒中并進行三級磁選，磁選后經過陶瓷球磨機進行球磨分選，使其重量比、純度符合設計要求，后將提純后的海砂礦置于熔爐中初步熔煉，熔煉溫度2300～2500℃；在熔煉過程中調節各元素的含量，使其重量比符合設計要求，控制雜質元素的含量低，溶液澆注成自耗電極；

將紅土鎳礦置于高熱煉爐中熔鍛，對紅土鎳礦篩分提選，篩選后向高熱煉爐內加入提純的海砂礦進行配礦共同熔煉，控制雜質元素的含量低，配礦并熔造成電渣錠，步驟及工藝參數如下：

渣系：V2O5:AlCl3:CaO:SiO2＝30:35:10:25(％)；渣量38Kg；

電力制度：電壓50V±10V；電流6000±200A。

公開號為CN 103827331 A的中國專利相比，本發明原料易得，同時，本發明的發明人發現，在提高V及Cr的含量不足以獲得優秀的硬度之后，不僅使得合金板拉伸強度大幅提升，更重要的是還大幅提升了合金板的伸長率。

優選的，步驟1中取所需海砂礦于磁選滾筒中并進行三級磁選，磁選后經過陶瓷球磨機進行球磨分選，使其重量比、純度符合設計要求，后將提純后的海砂礦置于熔爐中初步熔煉，熔煉溫度2300～2500℃；在熔煉過程中調節各元素的含量，使其重量比符合設計要求，控制雜質元素的含量低，溶液澆注成自耗電極。

優選的，步驟2中將紅土鎳礦置于高熱煉爐中熔鍛，對紅土鎳礦篩分提選，篩選后向高熱煉爐內加入提純的海砂礦進行配礦共同熔煉，控制雜質元素的含量低，配礦并熔造成電渣錠，步驟及工藝參數如下：

渣系：V2O5:AlCl3:CaO:SiO2＝30:35:10:25(％)；渣量38Kg；

電力制度：電壓50V±10V；電流6000±200A。

優選的，步驟3中將電渣錠加熱鍛造制成合金板，步驟及工藝參數如下；

將鋼板加熱至1500±20℃保溫5～6小時，開始鍛造。

優選的，步驟4中試樣熱處理步驟及工藝參數如下：固溶處理：1400±38℃，保溫≥0.8h，水冷。

所述合金板鍛后攤開冷卻至室溫。

其化學組成，按質量百分比計為：V25.00～27.00；Ni21.00～23.00；Ti14.00～16.00；Cr22.00～25.00；Cl≤1.00；C≤0.80；P≤0.080；余量為Fe和不可避免的雜質。所述雜質，按質量百分比計，包括：Ca≤0.060；Cu≤0.007；S≤0.050。