[發(fā)明專利]一種合金鋼的提純方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011380365.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112646955A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊金俠;侯桂臣;謝君;譚明暉;周亦胄;孫曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10;C21C7/00
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發(fā)明涉及精密鑄造和材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種合金鋼的提純方法和應(yīng)用。采用真空冶煉爐進(jìn)行冶煉，之后進(jìn)行低功率烘烤，大功率快速熔化直至爐料全部熔化清，保溫后停電降溫至鋼水表面凝固結(jié)膜；然后進(jìn)行低溫電磁攪拌：提高功率將凝固結(jié)膜沖開，加頻率60～100Hz電磁場，連續(xù)攪動1～300s。再后進(jìn)行澆注，澆注溫度1350～1450℃，澆注速度200～600m/s；澆注后模管冷卻到100℃以下退出合金鋼錠，對鋼錠進(jìn)行時效處理。本發(fā)明適用于合金鋼的冶煉過程，亦可推廣到所有金屬材料的冶煉過程，能夠切實有效地解決合金鋼的純凈度問題，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和長遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及精密鑄造和材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種合金鋼的提純方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和迅速發(fā)展，高新技術(shù)的涌現(xiàn)，對金屬材料的使用要求越來越高，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的合金鋼對純凈度要求越來越嚴(yán)，均要求其有害雜質(zhì)元素O、N、P、S、H等盡量降低，甚至一些合金鋼要降到ppm級，因此在冶煉時提純合金鋼就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種合金鋼的提純方法和應(yīng)用，能夠切實有效地解決合金鋼的純凈度問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種合金鋼的提純方法，包括如下步驟：

(1)采用真空冶煉爐進(jìn)行冶煉；

(2)高溫精煉；

首先，在20～60Kw的低功率下烘烤爐料，當(dāng)真空度保持在1Pa以內(nèi)時，在80～120Kw的大功率下快速熔化直至爐料全部熔化清；然后，在1500～1650℃溫度區(qū)間保溫10～30min；最后，停電降溫至鋼水表面凝固結(jié)膜；

(3)低溫電磁攪拌；

提高功率將凝固結(jié)膜沖開，加頻率60～130Hz電磁場，連續(xù)攪動1～300s；

(4)對合金鋼錠模管進(jìn)行處理；

(5)低溫澆注。

所述的合金鋼的提純方法，步驟(1)中，原材料堆放順序為：首先放置W、Ni、Nb金屬和石墨，然后放置Cr、Fe金屬，最后放置Al、Ti。

所述的合金鋼的提純方法，步驟(4)中，合金鋼錠模管采用鑄鐵材質(zhì)，模管壁厚10～30mm，長度500～2000mm。

所述的合金鋼的提純方法，步驟(4)中，合金鋼錠模管加熱到200～1050℃，保溫1～8h。

所述的合金鋼的提純方法，步驟(5)中，澆注溫度1350～1450℃，澆注速度200～600m/s。

所述的合金鋼的提純方法，合金鋼錠模管冷卻到100℃以下退出合金鋼錠，對鋼錠表面進(jìn)行打磨、拋光和清洗。

所述的合金鋼的提純方法，對鋼錠進(jìn)行時效處理：時間≥4h，溫度200～300℃。

所述的合金鋼的提純方法的應(yīng)用，該方法適用于所有金屬材料的制備過程，特別適用于合金鋼的提純過程。

本發(fā)明的設(shè)計思想是：

本發(fā)明意在通過高溫精煉、低溫精煉和電磁攪動等方法，對合金鋼進(jìn)行提純凈化，實現(xiàn)對合金鋼中O、N、P、S、H等雜質(zhì)元素的去除，提高合金鋼的純凈度。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：

1.本發(fā)明用于合金鋼的制備和生產(chǎn)，主要解決合金鋼的純凈度問題。

2.本發(fā)明可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)實際，具有很大的實用性和可控性。

3.本發(fā)明能夠改善了合金鋼的冶煉質(zhì)量，提高合金鋼的純凈度和質(zhì)量穩(wěn)定性。