[發明專利]高氮合金包芯線

有效

• 申請號: 201710840836.6
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107674938B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 崔瑋
• 申請（專利權）人: 蘇州元聯科技創業園管理有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00
• 代理公司: 11588 北京華仁聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳建<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了高氮合金包芯線，涉及鋼水精煉技術領域。包芯線由包覆層、芯粉層和導芯組成；導芯與包覆層之間復合有芯粉層；導芯內填充有高氮層；芯粉層包括氮化硅鐵合金、固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末，高氮層包括釩氮合金、氮化釩鐵和氮化硅鐵粉末。本發明通過采用價格相對低廉的、煉鋼合金化常用的普通合金硅鐵粉末經在氮化爐中鍛燒制的含氮在25％以上的新型合金材料，具有原料制備簡單，成本低廉；顯著提高鋼材的結構強度。

技術領域

本發明屬于鋼水精煉技術領域，特別是涉及高氮合金包芯線。

背景技術

現有技術中高氮合金包芯線的研制，包括：硅鈣包芯線、鈦鐵包芯線、硼鐵包芯線、硅錳鈣包芯線、稀土硅包芯線、稀土硅鎂包芯線、稀土硅鋇包芯線、硅鈣鋇包芯線、硅鈣鋇鋁包芯線、金屬鎂包芯線、鐵鈣包芯線、鈣鐵包芯線、純鈣包芯線、鋁鈣包芯線、稀土鎂硅鈣包芯線、碳包芯線等。對于釩在鋼中的作用，過去鋼鐵界一直普遍關注的是它對析出強化的貢獻，而對其晶粒細化作用研究較少。隨著釩氮合金研究開發成功并替代釩鐵廣泛應用于微合金鋼生產，人們才充分認識到釩氮合金中N的強化作用。釩氮合金鋼中的N能與鋼中的C、V形成化合物，在奧氏體中析出的V(C、N)在相變過程中，可以作為鐵素鐵的形核核心，誘導晶內鐵素鐵的形成，可提高鐵素鐵的形核率，從而能提高鋼的強度、韌性、延展性及抗疲勞性等綜合機械性能，并使鋼具有良好的焊接性能。釩氮微合金鋼中釩、氮收得率穩定，減少鋼的性能波動，可以節約釩的加入量，降低合金生產成本，比釩鐵具有更有效的沉淀強化和晶粒細化作用。因而釩氮合金作為一種高強度低合金鋼最經濟有效的添加劑，廣泛應用于非調質鋼、高強度厚壁H型鋼、工具鋼、高強度熱乳帶肋鋼筋等鋼生產。但在釩氮合金生產過程中，首先將V205、V203還原，再在氮氣環境下煅燒制得，生產過程對溫度控制要求苛刻，生產工藝復雜，投資大，產品質量和穩定性不高，產品價格高達10多萬元，不利于當前鋼廠挖潛降本。

發明內容

本發明的目的在于提供高氮合金包芯線，通過采用多層分隔式包芯線制作，提高該包芯線使用時階段式提高鋼液品質，同時采用高氮合金進行合金化工藝，解決了現有的鋼材產品品質不足，成本高的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為高氮合金包芯線，該包芯線由包覆層、芯粉層和導芯組成；所述導芯與包覆層之間復合有芯粉層；所述導芯內填充有高氮層；

所述的芯粉層包括氮化硅鐵合金、固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末，其中，芯粉層各組分按質量份組成如下：

氮化硅鐵合金95.1-99.8份；

固氮合金元素鐵合金0.5-4.2份；

硅基稀土合金粉末0.1-0.3份；

所述的高氮層包括釩氮合金、氮化釩鐵和氮化硅鐵粉末；其中，高氮層各組分按質量份組成如下：

釩氮合金粉末33.7-43.5份；

氮化釩鐵粉末23.6-28.7份；

氮化硅鐵粉末27.8-42.7份；

上述的固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末用于將氮元素固定于鋼水中；

該包芯線中Si≥45.0％，N≥34.0％，S≤0.02％，P≤0.04％。

進一步地，所述包覆層和導芯均為一管件。

進一步地，所述導芯的兩端分別設置有拉堵頭；所述拉堵頭一端面設置有第一擋環；所述拉堵頭另一端面設置有第二擋環。

進一步地，所述第二擋環一端面為凹面；所述第二擋環的凹面與包覆層的端面配合；所述第一擋環的一端面開有錐形孔。

進一步地，所述包覆層與導芯之間的間隙在1mm-10mm的范圍。