专利名称：一种不锈钢耐热钢精炼剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于不锈钢耐热钢熔炼的精炼剂。
不锈钢和耐热钢都含有较高的Cr、Ni、Mo及Nb、Ti等元素，而且大多数奥氏体和铁素体不锈钢的含碳量都较低，一般C≤0.10％，因此在冶炼过程中脱氧、脱硫和除气都比较困难，更难去磷。另一方面，在浇注过程中，不锈钢和耐热钢又比其它钢种更易吸气(或叫二次氧化)，而且钢液粘稠，使钢中夹杂物(氧化物和硫化物)不易上浮，使不锈钢和耐热钢铸件易产生疏松、气孔、夹砂、开裂以及冷隔等缺陷，导致钢锭和钢材的塑性韧性下降，使用性能大为降低。为了消除上述缺陷，通常需要对铸件或钢材进行高温固溶化处理，才能获得使用性能合格的产品。然而固溶化处理将使生产周期延长，能耗增加，生产成本也相应提高。为解决上述存在的问题，在中国专利CN1250105A中公开了一种不锈钢精炼剂，在不锈钢熔炼末期加入该精炼剂可免除高温固溶化热处理工序，而得到力学性能和耐蚀性能均好的不锈钢铸件。但该精炼剂以硅为基体，并含有铝，由于硅的比重小，因此使用时精炼剂常浮在钢液面上，不易下沉与钢液混合并被其吸收，使其精炼效果受到一定影响；其次是铝在钢中会生成Al2O3,Al2O3的存在会恶化不锈钢的抛光性能。
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足而提供一种精炼性能更优，使用更为广泛、方便的不锈钢耐热钢精炼剂。
本发明的目的由下述的技术方案来实现基本由以下各成份组合而成，各成份的配比按重量计为RE10-40％ Ca5-15％ Mg5-15％V 3-8％Ti5-30％ Si10-30％Fe余量。
本发明的精炼剂形状为颗粒状或块状。块状的精炼剂是将上述各成份原料压碎成小颗粒状，混合均匀尔后加温在模具中压制而成，块状的形状可为圆饼状；颗粒状的精炼剂则是将各成份的原料压碎成一定直径的颗粒，混合均匀即可。
本发明通常在熔炼末期加入，其用于熔炼不锈钢、耐热钢的使用方法为在感应炉中，熔炼的工序依次为熔炼--造渣--脱氧--升温--除渣--加入精炼剂--浇注。
在电弧炉中熔炼的工序依次为熔炼--造渣--还原--挡渣出钢--包中加精炼剂(边出边加)--镇静3-5分钟--浇注。
本发明精炼剂的加入量为被熔炼不锈钢或耐热钢重量的2-4％。
本发明的积极效果在于1、进一步提纯钢液。钢液在常规的精炼脱氧之后，又加入含RE、Ca和Mg等强脱氧脱硫元素，它们还有进一步除气(氢、氧)的功能，因此，可使钢的内部质量和表面质量明显提高，特别是不锈钢的耐蚀性和耐热钢的抗氧化性能有很大的提高；2、强化了晶界，其中Mg存在于钢的晶界处，可阻止P、Pb等有害元素在这里聚集，V是一种强碳化物，VC热力学性能稳定，它在晶内弥散分布，能减少铬的碳化物在晶界处析出，而Ti是一种更强的碳化物生成元素，它能稳定地固定钢中的碳，避免晶界处出现碳化铬，这样既可有效提高钢的晶界强度和韧性，又提高了钢的耐晶界腐蚀性能，从而提高钢的室温和高温机械性能；3、使钢中夹杂物变态。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的夹杂物取代。由于后者细小，分布均匀，因而既可改善钢的耐蚀性，又降低了钢的各向异性，其中Ca的夹杂物，还可提高钢的易切削性和抛光性能；4、细化晶粒，使钢的塑性、韧性及耐蚀性能得到提高；5、本发明的精炼剂以铁为基体，与硅基的精炼剂相比，不仅比重大，而且还易制成块状，使用时，便于沉入钢液与其混合而达到预期的精炼效果6、采用了相当于常规的熔炼工艺，而无须再经高温固溶化热处理，即可得到性能合格和优良的钢材，既简化了生产工艺，大大降低了生产的成本；7、能同时用于不锈钢和耐热钢，使用性更为广泛。
以下进一步详细介绍本发明的实施例及所得效果。
实施例1精炼剂按重量计包括有以下各种成份配制而成RE(含Y、Nd、Er)12％ Ca10％Mg6％V 5％ Ti5％ Si20％Fe 余量。
将该精炼剂在150Kg感应炉上精炼CF8(304)、CF8M(316)，进行对比试验，其结果列于表1、表2、表3。
表1 CF8在不同精炼状态下的机械性能(铸态)
表2CF8M在不同精炼状态下的机械性能(铸态)
由表1和表2看到，加精炼剂的CF3和CF3M铸钢的韧性，明显高于未加精炼剂的(还是固溶处理了的)，而两者室温强度相近。
表3CF8和CF8M在不同精炼下的耐腐蚀性(铸态)
注(1)点腐蚀试验为35℃,6％FeCl3溶液中，浸48小时；(2)晶界腐蚀试验为H2SO4-CuSO4+Cu沸腾液中，16小时。由表3看到，加精炼剂的CF8和CF8M铸钢，耐点腐蚀性提高2-3倍，而耐晶界腐蚀性与固溶处理后的相当。
实施例2精炼剂按重量计包括有以下各种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。
用该精炼剂(用量0.2％)精炼ZG4Cr25Ni35Si2耐热钢，所得机械性能对比结果列于表4。
表4ZG4Cr25Ni35Si2铸钢在不同精炼下的机械性能(铸态)
由表4看出，ZG4Cr25Ni35Si2铸钢，加精炼剂后，其韧性有明显提高。而且钢的抗氧化性能提高一倍以上，1150℃下氧化增重，普通的为1.20g/m2h，加精炼剂的仅0.56g/m2h。
权利要求
1.一种不锈钢耐热钢精炼剂，其特征在于基本由以下各成份组合而成，各成份的配比按重量计为RE 10-40％ Ca5-15％Mg5-15％V 3-8％ Ti5-30％Si10-30％Fe余量。
2.按权利要求1所述的不锈钢耐热钢精炼剂，其特征在于精炼剂形状为颗粒状或块状。
3.按权利要求1或2不锈钢耐热钢精炼剂，其特征在于精炼剂按重量计包括有以下各种成份配制而成RE12％ Ca10％Mg6％V6％ Ti 5％Si20％Fe余量。
4.按权利要求1或2不锈钢耐热钢精炼剂，其特征在于精炼剂按重量计包括有以下各种成份配制而成RE30％Ca5％ Mg5％Si10％V 3％ Ti5％Fe余量。
全文摘要
本发明涉及一种用于不锈钢耐热钢熔炼的精炼剂，其由以下各成份组合而成，各成份的配比按重量计为RE10－40%、Ca5－15%、Mg5－15%、V3－8%、Ti5－30%、Si10－30%、Fe余量。精炼剂的形状可为颗粒状或块状。本发明采用相当于常规的熔炼工艺，而无须再经固溶化热处理，即可得到性能合格和优良的钢材，既简化了工艺，又降低了生产成本。本发明还具有比重大，易与钢液混合，使用性广的特性。
文档编号C21C7/04GK1317581SQ0110658
公开日2001年10月17日 申请日期2001年3月28日 优先权日2001年3月28日
发明者董明禹, 杨凡 申请人:董明禹