專利名稱：一種不銹鋼耐熱鋼精煉劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于不銹鋼耐熱鋼熔煉的精煉劑。
不銹鋼和耐熱鋼都含有較高的Cr、Ni、Mo及Nb、Ti等元素，而且大多數(shù)奧氏體和鐵素體不銹鋼的含碳量都較低，一般C≤0.10％，因此在冶煉過程中脫氧、脫硫和除氣都比較困難，更難去磷。另一方面，在澆注過程中，不銹鋼和耐熱鋼又比其它鋼種更易吸氣(或叫二次氧化)，而且鋼液粘稠，使鋼中夾雜物(氧化物和硫化物)不易上浮，使不銹鋼和耐熱鋼鑄件易產(chǎn)生疏松、氣孔、夾砂、開裂以及冷隔等缺陷，導致鋼錠和鋼材的塑性韌性下降，使用性能大為降低。為了消除上述缺陷，通常需要對鑄件或鋼材進行高溫固溶化處理，才能獲得使用性能合格的產(chǎn)品。然而固溶化處理將使生產(chǎn)周期延長，能耗增加，生產(chǎn)成本也相應提高。為解決上述存在的問題，在中國專利CN1250105A中公開了一種不銹鋼精煉劑，在不銹鋼熔煉末期加入該精煉劑可免除高溫固溶化熱處理工序，而得到力學性能和耐蝕性能均好的不銹鋼鑄件。但該精煉劑以硅為基體，并含有鋁，由于硅的比重小，因此使用時精煉劑常浮在鋼液面上，不易下沉與鋼液混合并被其吸收，使其精煉效果受到一定影響；其次是鋁在鋼中會生成Al2O3,Al2O3的存在會惡化不銹鋼的拋光性能。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的不足而提供一種精煉性能更優(yōu)，使用更為廣泛、方便的不銹鋼耐熱鋼精煉劑。
本發(fā)明的目的由下述的技術方案來實現(xiàn)基本由以下各成份組合而成，各成份的配比按重量計為RE10-40％ Ca5-15％ Mg5-15％V 3-8％Ti5-30％ Si10-30％Fe余量。
本發(fā)明的精煉劑形狀為顆粒狀或塊狀。塊狀的精煉劑是將上述各成份原料壓碎成小顆粒狀，混合均勻爾后加溫在模具中壓制而成，塊狀的形狀可為圓餅狀；顆粒狀的精煉劑則是將各成份的原料壓碎成一定直徑的顆粒，混合均勻即可。
本發(fā)明通常在熔煉末期加入，其用于熔煉不銹鋼、耐熱鋼的使用方法為在感應爐中，熔煉的工序依次為熔煉--造渣--脫氧--升溫--除渣--加入精煉劑--澆注。
在電弧爐中熔煉的工序依次為熔煉--造渣--還原--擋渣出鋼--包中加精煉劑(邊出邊加)--鎮(zhèn)靜3-5分鐘--澆注。
本發(fā)明精煉劑的加入量為被熔煉不銹鋼或耐熱鋼重量的2-4％。
本發(fā)明的積極效果在于1、進一步提純鋼液。鋼液在常規(guī)的精煉脫氧之后，又加入含RE、Ca和Mg等強脫氧脫硫元素，它們還有進一步除氣(氫、氧)的功能，因此，可使鋼的內部質量和表面質量明顯提高，特別是不銹鋼的耐蝕性和耐熱鋼的抗氧化性能有很大的提高；2、強化了晶界，其中Mg存在于鋼的晶界處，可阻止P、Pb等有害元素在這里聚集，V是一種強碳化物，VC熱力學性能穩(wěn)定，它在晶內彌散分布，能減少鉻的碳化物在晶界處析出，而Ti是一種更強的碳化物生成元素，它能穩(wěn)定地固定鋼中的碳，避免晶界處出現(xiàn)碳化鉻，這樣既可有效提高鋼的晶界強度和韌性，又提高了鋼的耐晶界腐蝕性能，從而提高鋼的室溫和高溫機械性能；3、使鋼中夾雜物變態(tài)。原有的Fe、Cr、Si和Al等元素所形成的氧化物和硫化物被RE和Ca的夾雜物取代。由于后者細小，分布均勻，因而既可改善鋼的耐蝕性，又降低了鋼的各向異性，其中Ca的夾雜物，還可提高鋼的易切削性和拋光性能；4、細化晶粒，使鋼的塑性、韌性及耐蝕性能得到提高；5、本發(fā)明的精煉劑以鐵為基體，與硅基的精煉劑相比，不僅比重大，而且還易制成塊狀，使用時，便于沉入鋼液與其混合而達到預期的精煉效果6、采用了相當于常規(guī)的熔煉工藝，而無須再經(jīng)高溫固溶化熱處理，即可得到性能合格和優(yōu)良的鋼材，既簡化了生產(chǎn)工藝，大大降低了生產(chǎn)的成本；7、能同時用于不銹鋼和耐熱鋼，使用性更為廣泛。
以下進一步詳細介紹本發(fā)明的實施例及所得效果。
實施例1精煉劑按重量計包括有以下各種成份配制而成RE(含Y、Nd、Er)12％ Ca10％Mg6％V 5％ Ti5％ Si20％Fe 余量。
將該精煉劑在150Kg感應爐上精煉CF8(304)、CF8M(316)，進行對比試驗，其結果列于表1、表2、表3。
表1 CF8在不同精煉狀態(tài)下的機械性能(鑄態(tài))
表2CF8M在不同精煉狀態(tài)下的機械性能(鑄態(tài))
由表1和表2看到，加精煉劑的CF3和CF3M鑄鋼的韌性，明顯高于未加精煉劑的(還是固溶處理了的)，而兩者室溫強度相近。
表3CF8和CF8M在不同精煉下的耐腐蝕性(鑄態(tài))
注(1)點腐蝕試驗為35℃,6％FeCl3溶液中，浸48小時；(2)晶界腐蝕試驗為H2SO4-CuSO4+Cu沸騰液中，16小時。由表3看到，加精煉劑的CF8和CF8M鑄鋼，耐點腐蝕性提高2-3倍，而耐晶界腐蝕性與固溶處理后的相當。
實施例2精煉劑按重量計包括有以下各種成份的原料配制而成RE(含Y、Nd、Er、Ce)30％Ca5％ Mg5％Si10％V 3％ Ti5％Fe余量。
用該精煉劑(用量0.2％)精煉ZG4Cr25Ni35Si2耐熱鋼，所得機械性能對比結果列于表4。
表4ZG4Cr25Ni35Si2鑄鋼在不同精煉下的機械性能(鑄態(tài))
由表4看出，ZG4Cr25Ni35Si2鑄鋼，加精煉劑后，其韌性有明顯提高。而且鋼的抗氧化性能提高一倍以上，1150℃下氧化增重，普通的為1.20g/m2h，加精煉劑的僅0.56g/m2h。
權利要求
1.一種不銹鋼耐熱鋼精煉劑，其特征在于基本由以下各成份組合而成，各成份的配比按重量計為RE 10-40％ Ca5-15％Mg5-15％V 3-8％ Ti5-30％Si10-30％Fe余量。
2.按權利要求1所述的不銹鋼耐熱鋼精煉劑，其特征在于精煉劑形狀為顆粒狀或塊狀。
3.按權利要求1或2不銹鋼耐熱鋼精煉劑，其特征在于精煉劑按重量計包括有以下各種成份配制而成RE12％ Ca10％Mg6％V6％ Ti 5％Si20％Fe余量。
4.按權利要求1或2不銹鋼耐熱鋼精煉劑，其特征在于精煉劑按重量計包括有以下各種成份配制而成RE30％Ca5％ Mg5％Si10％V 3％ Ti5％Fe余量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于不銹鋼耐熱鋼熔煉的精煉劑，其由以下各成份組合而成，各成份的配比按重量計為RE10－40%、Ca5－15%、Mg5－15%、V3－8%、Ti5－30%、Si10－30%、Fe余量。精煉劑的形狀可為顆粒狀或塊狀。本發(fā)明采用相當于常規(guī)的熔煉工藝，而無須再經(jīng)固溶化熱處理，即可得到性能合格和優(yōu)良的鋼材，既簡化了工藝，又降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明還具有比重大，易與鋼液混合，使用性廣的特性。
文檔編號C21C7/04GK1317581SQ0110658
公開日2001年10月17日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權日2001年3月28日
發(fā)明者董明禹, 楊凡 申請人:董明禹