一种炼钢脱氧用稀土铝基合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种在炼钢中用于脱氧的稀土铝基合金及其制备方法。该合金化学成分(重量％)为：铝85～98.5％，稀土1.5～15％。其中的稀土成分能够变质夹杂物，对钢水起净化作用，且具有较强的脱氧能力，可在钢液中形成高熔点的细小的稀土氧化物，可作为异质形核的核心，细化晶粒，并在后续的加工处理过程中诱导晶内铁素体的形核，从而使钢获得良好的性能。铝是传统的脱氧剂，在铝中加入稀土元素，使得其在脱氧的同时，又能改变钢液中的夹杂，净化钢液，提高钢的质量。在制备的过程中采用真空熔炼的方法，可极大地提高稀土的收得率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料领域，特别是指一种炼钢脱氧用稀±侣基合金及其制备方 法。
技术介绍
稀±具有较强的脱氧能力，在炼钢过程中可W向刚水中加入稀±作为脱氧剂。稀 ±能与液态金属中的氧和硫发生反应生成高烙点的稀±氧化物或稀±硫氧化物，该细小弥 散的稀±氧化物或稀±硫化物可W作为异质形核核屯、，细化晶粒组织。在后续的加工处理 过程中还能促进晶内铁素体形成，并能净化钢液，从而使钢获得良好的性能。 稀±是化学性质很活泼的元素，与氧的亲和力强，直接把稀±加入到钢水中会与 钢水中的氧产生剧烈的反应，使得钢液吸入大量的氧，对钢液的性能产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种炼钢用稀±侣基合金，通过本技术方案，在传统的脱氧 剂纯侣中加入稀±元素形成侣-稀±合金，W降低稀±单独加入钢液时发生反应的剧烈程 度，减少钢液吸氧。稀±元素不仅具有强的脱氧效果，而且与Al的脱氧产物Ah〇3复合生成大 颗粒的(Re, ADxOy夹杂物，非常容易上浮。稀±在脱氧的同时，又能改变钢液中的夹杂，净化 钢液，细化组织，提高钢的质量。 -种炼钢用脱氧剂，其组成按重量百分比为：侣85~98.5 %，混合稀±金属1.5~ 15%。 所述原料的技术参数为:纯侣，Al ^ 99wt% ;混合稀±金属，Re ^ 95wt%。 纯侣的化学成分中（Wt% ): Si < 0.25 Je < 0.4,Cu < 0.05 ,Mn < 0.05 ,Al > 99。 本专利技术的炼钢用脱氧剂通过W下方法进行制备，其制备步骤如下： 1、将混合稀±和金属侣按比例配好待用 2、取一部分称量好的金属侣置于真空感应炉中，然后抽真空，真空度不超过30化， 将金属侣加热融化。 3、将混合稀±在真空的环境中加入到烙融侣液中，混合稀±加入溫度控制在720 ~780°C，保溫时间20min~化。在诱注前进行电磁揽拌均匀化处理，电磁揽拌5~50min，然 后铸模、出模冷却，得到中间合金。 4、将中间合金和剩余的金属侣置于真空感应炉中，然后抽真空，真空度不超过 30Pa，将金属侣和中间合金加热融化，金属液溫度控制在720~780°C，保溫时间30min~化。 在诱注前进行电磁揽拌均匀化处理，电磁揽拌IOmin~Ih,然后铸模、出模冷却，得到炼钢脱 氧用稀±侣基合金。 5、将稀±侣基合金锭拉成直径为3~12mm的金属线或金属杆，卷绕成盘，成品入 库。 在炼钢过程中经过喂丝机将所述的炼钢脱氧用稀±侣基合金线喂入钢液中，对钢 液进行脱氧。 将本产品用于车轴钢DZl(化学成分为:0.22~0.29Cwt. % ,0.17~0.37wt. %Si， 0.60~0.80wt.%Mn，0~0.015wt.%P，0~0.010wt.%S，0.95~1.20wt.%Cr，0.20~ 0.30wt.%Mo,0.15~0.30wt.%Ni，0.02~0.06wt.%V，0.010~0.04wt.%Al，0~ 0.20wt. % Cu)，在炼钢过程中对钢液进行脱氧，并和直接加入等量的侣及等量的稀±进行 脱氧的钢进行对照。 该钢种的炼钢工艺流程是:转炉+LF+RH+LF+畑，然后诱注。在第二次畑精炼工艺中 完成脱碳后通过喂丝机向钢包中喂入该合金丝。加丝时的控制条件为:抽真空，钢液氣气揽 拌，喂丝时钢液氧含量控制在40化pm W下，喂丝速度20m/min，喂入量15m/t。 从表中可W看出，采用本专利技术进行脱氧的DZl车轴钢的性能有较明显的提升。 本专利技术的生产工艺简单，产品质量可靠，可长期保存，长途运输，能有效降低钢中 氧含量，改善夹杂物分布情况，使钢的性能得到有效提高。 具体实施方法 W下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，应当理解的是，W下的实施例仅 能用来解释本专利技术而不能解释为是对本专利技术的限制。一种炼钢用稀±侣基合金，其组成按重量百分比为侣85~98.5%，稀±1.5~ 15%，余量为不可避免的杂质。 在本申请的W下实施例中，炼钢用脱氧剂的制备方法相同，不同的仅为炼钢用脱 氧剂的组成成分。因此，在W下的实施例中，仅提出炼钢脱氧剂的组成，对炼钢脱氧剂的制 备方法不进行重复说明。 实施例1 -种炼钢用脱氧剂，其组成按重量百分比为98%的侣，2%的稀±。 实施例2 一种炼钢用脱氧剂，其组成按重量百分比为95%的侣，5%的稀±。 实施例3 -种炼钢用脱氧剂，其组成按重量百分比为90%的侣，10%的稀±。 在本专利技术的优选实施例1中，制备的所述炼钢用稀±侣基合金的化学成分配比（重 量％ )为:98 %侣，2 %混合稀±。其制备步骤如下： 1、首先将金属侣和稀±按98比2的比例配料，称取200g混合稀±和9800肖金属侣。 2、在称量好的金属侣中取出4000g置于真空感应炉中，然后抽真空，真空度30化， 将金属侣加热融化。 3、将混合稀±在真空的环境中加入到烙融侣液中，混合稀±加入溫度控制在750 °C左右，保溫时间20min。在诱注前进行电磁揽拌均匀化处理，电磁揽拌5min，然后铸模、出 模冷却，得到中间合金。 4、将中间合金和剩余5800g金属侣置于真空感应炉中，然后抽真空，真空度30化， 将金属侣和中间合金加热融化，金属液溫度控制在750°C左右，保溫时间40min。在诱注前进 行电磁揽拌均匀化处理，电磁揽拌lOmin，然后铸模、出模冷却，得到炼钢脱氧用稀±侣基合 金O 5、将稀上侣基合金锭控成直径为5mm的金属线，卷绕成盘。【主权项】1. 一种炼钢脱氧用稀土铝基合金，其特征在于:其组成按重量百分比为铝85~98.5%， 稀土 1.5~15%，余量为不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述炼钢脱氧用稀土铝基合金，其特征是:所述原料的技术参数为： 纯错，Al 2 99wt% ;混合稀土金属，Re 2 95wt% ;纯错的化学成分中（wt% ) :Si < 0.25，Fe < Ο · 4，Cu < Ο · 05，Mn < Ο · 05，A1 > 99;卞昆合稀土金属化学成分中（wt % ): U > 50~80，Ce > 15~ 45，Pr3~15〇3. 根据权利要求1所述炼钢脱氧用稀土铝基合金的制备方法，其特征在于包括以下主 要步骤： (1) 将混合稀土和金属铝按一定比例配好待用； (2) 取一部分步骤1中称量好的金属铝置于真空感应炉中，然后抽真空加热，将金属铝 加热融化； (3) 将混合稀土在真空的环境中加入到熔融铝液中，保温一段时间；在浇注前进行电磁 搅拌均匀化处理，然后铸模、出模冷却，得到中间合金； (4) 将中间合金和剩余的金属铝置于真空感应炉中加热融化，保温一段时间。在浇注前 进行电磁搅拌均匀化处理，然后铸模、出模冷却，得到炼钢脱氧用稀土铝基合金； (5) 将稀土铝基合金锭拉成金属线或金属杆，卷绕成盘，成品入库。4. 根据权利要求3所述的炼钢脱氧用稀土铝基合金的制备方法，其特征在于操作步骤 (2) 中，真空感应炉的真空度不超过30Pa。5. 根据权利要求3所述的炼钢脱氧用稀土铝基合金的制备方法，其特征在于操作步骤 (3) 中，加入稀土时的铝液温度控制在720~780°C，加入稀土后保温时间为20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢脱氧用稀土铝基合金，其特征在于：其组成按重量百分比为铝85～98.5％，稀土1.5～15％，余量为不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱松，王自东，刘鑫贵，吴毅，
申请(专利权)人：北京科技大学，中国铁道科学研究院金属及化学研究所，中国铁道科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11