专利名称：铜镍硅铁合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种以含有镍和铜的废料为原料，采用重熔法冶炼的铜镍硅铁合金。
背景技术：
目前，各行各业对于耐热钢、耐候钢和合金钢，包括集装箱板料、板材钢和带材钢等的需求量日益增加。而铜镍硅铁合金是上述钢种的一种新颖的合金添加剂，由于镍和铜都具有很强的韧性，因而人工破碎十分困难。已有的合金化处理技术，均是采用将电解铜和电解镍切割成块后，由高位料仓中自流加入钢水，而作炉前合金化处理的。现有技术中的这种炉前合金化处理法，主要存在一下不足1、用电解铜和电解镍作合金添加剂，浪费了电解铜和电解镍生产过程中的电能和辅料，且电解铜和电解镍价格昂贵，资源紧缺，用之必然增加炼钢企业的生产成本。2、由于单一的镍元素熔点高，进入待处理钢水内的扩散性差，为了提高镍在钢中的均匀的固溶性，必须充分搅拌，增添了炉前操作的困难。3、经切成块的电解铜和电解镍块，必须在两个高位料仓中分别贮存，且要有两套装置分别控制，这不但使炉前配套设备复杂，而且操作也比较麻烦。因此，需要提供一种铜镍硅铁中间合金，以解决以上技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种低熔点、扩散性能高、兼备脱氧效果、方便炉前操作、并能节约生产成本的铜镍硅铁合金。
实现上述目的的技术方案是一种铜镍硅铁合金，含有铜、镍、硅和铁，以及碳、磷、硫等不可避免的杂质，这些成分的重量百分比为铜45～55％，镍10～25％，硅8～15％，碳磷硫等不可避免的杂质总和≤2％，余量为铁。
采用上述技术方案后，由于硅是一种脱氧剂，其脱氧能力介于锰和钛之间，将硅与铜、镍放在一起制成的铜镍硅铁合金具有熔点低，易于破碎，兼备脱氧效果的特点，并使镍在钢水中的扩散性能也得以提高，极大地方便了炉前操作，提高了工艺实用性。此外，铜和镍可以采用二次资源(废铜、费镍)为原料，并通过重熔法制取铜镍硅铁合金，与采用电解铜和电解镍复配重熔制备铜镍硅铁合金相比，大大降低了企业的生产成本。本发明中，镍的含量在10～25％之间，更适合用于耐候、耐腐蚀的集装箱板。
具体实施例方式
下面结实施例对本发明作进一步详细的说明。
一种铜镍硅铁合金，含有铜、镍、硅和铁，以及碳、磷、硫等不可避免的杂质，这些成分的重量百分比为铜45～55％，镍1-25％，硅8～15％，碳磷硫等不可避免的杂质总和≤2％，余量为铁。
实施例一以1吨中频电炉且每批总投料量为1000Kg为例。
1、先按下列重量配料备用含铜96％以上的废紫铜材料(如废铜线)520Kg含镍92％以上废镍材料(如镍网) 218Kg72号硅铁138Kg废钢124Kg2、制取工艺过程按下列步骤进行(1)、加入废钢升温熔化；(2)、加入废镍并使其尽快熔化；(3)、在熔化过程中加入硅铁；(4)、分批加入废紫铜材，待其全部熔化后搅拌去渣；(5)、出炉铸锭；(6)、破碎。
按上述配料且经过上述工艺过程制取的铜镍硅铁合金，经化验它的化学成分是(重量百分比)铜49.92％，镍20.06％，硅9.94％，碳磷硫等不可避免的杂质总量1.2％，余量为铁。
试验例本发明合金破碎十分方便，经钢厂试用表明，采用钢水包人工直接加入法，操作简单、方便；铜和镍的收益率均在98％以上。
实施例二以1吨中频电炉且每批总投料量为1000Kg为例。
1、先按下列重量配料备用含铜96％以上的废紫铜材料(如废铜线) 480Kg含镍92％以上废镍材料(如镍网) 260Kg72号硅铁 195Kg废钢 65Kg2、制取工艺过程按下列步骤进行(1)、加入废钢升温熔化；(2)、加入废镍并使其尽快熔化；(3)、在熔化过程中加入硅铁；(4)、分批加入废紫铜材，待其全部熔化后搅拌去渣；
(5)、出炉铸锭；(6)、破碎。
按上述配料且经过上述工艺过程制取的铜镍硅铁合金，经化验它的化学成分是(重量百分比)铜46.08％，镍23.92％，硅14.04％，碳磷硫等不可避免的杂质总量1.4％，余量为铁。
实施例三以1吨中频电炉且每批总投料量为1000Kg为例。
1、先按下列重量配料备用含铜96％以上的废紫铜材料(如废铜线)563Kg含镍92％以上废镍材料(如镍网) 130Kg72号硅铁167Kg废钢140Kg2、制取工艺过程按下列步骤进行(1)、加入废钢升温熔化；(2)、加入废镍并使其尽快熔化；(3)、在熔化过程中加入硅铁；(4)、分批加入废紫铜材，待其全部熔化后搅拌去渣；(5)、出炉铸锭；(6)、破碎。
按上述配料且经过上述工艺过程制取的铜镍硅铁合金，经化验它的化学成分是(重量百分比)铜54.05％，镍11.96％，硅12.02％，碳磷硫等不可避免的杂质总量1.0％，余量为铁。
权利要求
1.一种铜镍硅铁合金，含有铜、镍、硅和铁，以及碳、磷、硫等不可避免的杂质，其特征在于这些成分的重量百分比为铜45～55％，镍10～25％，硅8～15％，碳磷硫等不可避免的杂质总和≤2％，余量为铁。
全文摘要
本发明涉及一种铜镍硅铁合金，含有铜、镍、硅和铁，以及碳、磷、硫等不可避免的杂质，这些成分的重量百分比为铜45～55％，镍1－25％，硅8～15％，碳磷硫等不可避免的杂质总和≤2％，余量为铁。本发明具有低熔点、扩散性能高、兼备脱氧效果、方便炉前操作、并能节约生产成本等显著的优点。是一种冶炼耐热钢、耐候钢和其它合金钢的合金添加剂。
文档编号C22C30/00GK1908212SQ200610041269
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月1日 优先权日2006年8月1日
发明者陈平 申请人:常州武帆合金有限公司