专利名称：用于炼钢脱氧及微合金化的复合合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于炼钢脱氧及微合金化的复合合金。
背景技术：
随着技术的发展对钢的性能要求越来越高，不仅要求钢有高强度，还要求有良好的塑韧性及优良的加工性能。为满足技术发展对钢铁的要求，生产微合金化钢是途径之一。
目前，生产微合金钢时所添加铌、钛、钒等元素都是通过往钢液中加入单一组分的合金如铌铁、钛铁、钒铁而完成的。这类合金各自都存在一定的缺点，其中的一些元素因与钢液中的氧有很强的化学亲合力，因而加入钢液中时大部分参与脱氧而进入钢中很少，所以收得率较低。如果将其与铝组成合金，则其中的铝参与脱氧而使这些元素的收得率提高；又如铌加入钢液中，其使连铸坯产生裂纹，而加入少量的钛就可以克服这一缺点。在冶炼微合金钢时，除了铝、镁等基本元素外，还要添加铌、钛、钒、钙、锰等辅助元素，但加入量要适当，否则会影响钢的质量。如铝是使钢脱氧和调整晶粒的好材料，它还能与氮结合，消除氮的危害，改善冲击韧性。但含量太高容易形成Al2O3夹杂，降低钢的质量。因此，在生产微合金钢时，须将这些元素合理的、科学的搭配、调剂，使这些元素在钢液中产生协同小因效应，充分发挥各自的特长。另外，针对现在生产微合金钢的工艺是先用铝脱氧，然后分别加入各种微合金化所需元素的缺点，提供用于脱氧及微合金化的复合合金是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供用于炼钢脱氧和微合金化的复合合金。本发明的复合合金含有(％重量，以该合金的总重量为基准计，下同)Al，30-65％、Mg，1-10％，它是本发明的基本合金。
上述基本合金还可含有Ti，1-15％及余量的Fe。或上述基本合金还可含有Nb，1-10％、Ti，1-10％及余量的Fe。或上述基本合金还可含有V，1-10％、Mn，1-15％及余量的Fe。或上述基本合金还可含有Ca，1-15％及余量的Fe。
在上述合金中Al、Mg是最基本的元素，它们保证了该合金的脱氧能力和钢的基本力学性能，而且二者的结合，使其脱氧能力比其任一者的脱氧能力为强。其他的辅助元素则保证钢的各种力学性能。这些合金中都可以含有2-20％的Mn，它即可参与钢的合金化，又可使合金的密度加强。
在包括基本元素的合金中进一步含有规定数量的Ti可使之适于生产集装箱板钢；在该包括基本元素的合金中进一步含有Nb、Ti，使之适于生产高强度油气管线钢；在该包括基本元素的合金中进一步含有V和Mn，使之适于生产建筑结构用钢。
在该包括基本之素的合金中进一步含有Ca，使之适于生产火车车箱板用钢。
本发明的用于脱氧及钢液微合金化的复合合金以其中的基本组份Al和Mg保证脱氧能力，而附加的组分如Ti、Nb、V、Ca、Mn等组分，可以满足不同的微合金钢在力学上的需求。
本发明的制备方法如下生产基本合金先将铝总用量的70％、全部废钢在电炉中熔化，待其全熔后，加剩余的30％的铝和镁继续熔化，全熔后出炉，铸型，化验、入库。
根据不同的复合合金的规格要求，在本上述的基本合金中，再添加入铌、钛、钒、钙、锰等辅助金属元素，其余工艺步骤与冶炼基本合金时相同。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1按500kg投料，称出230kg金属铝块，将其中的70％即175kg铝块加入感应炉中，再加入清洁的低碳轻废钢250kg，然后送电熔化。待炉料全熔后，加入剩余的30％，即75Kg铝块和镁锭20kg继续熔化，待其全熔后，出炉，铸造成型，所得合金为本发明的基本合金，其组成为Al45.3％，Mg3.1％ Fe53.4％。
实施例2以与实施例1相同的工艺冶炼合金，但铝的总量是220kg、镁30kg、废钢150kg。(在加完废钢后，再加含Ti25％的Ti-Fe100kg最后得到一种适于生产集装箱板用钢的合金，其组成为Al43.8％，Mg3.5％、Ti54.8％，Fe46.8％。
实施例3以与实施例1相同的工艺冶炼合金，但用铝锭180kg、镁锭20Kg、废钢200kg(Nb-Fe和Ti-Fe中含有Fe60kg)，在加完废钢后，再加含Nb为50％的Nb-Fe50kg.含Ti为25％的Ti-Fe合金50kg；最终得到一种适于生产油气管线用钢的合金，其组成为Al35.8％，Mg3.4％，Ti2.5％，Nb4.8％，Fe53.2％。
实施例4以与实施例1相同的工艺冶炼合金，但用铝锭200kg、镁锭20kg、废钢130kg、含V为40％的V-Fe100kg、含Mn为70％的Mn-Fe50kg，最终得到适用于生产建筑用钢的合金，其组成为Al38.6％、Mg3.2％、V35.2％、Mn34.9％、Fe47.8％。
实施例5以与实施例1相同的工艺冶炼合金，但用铝锭300kg、废钢155kg、镁锭25kg、金属钙20kg，最终得到适用于生产火车箱板钢的合金，其组成为Al59.6％、Mg4.1％、Ca3.9％、Fe31.6％。
权利要求
1.用于炼钢脱氧及钢液微合金化的复合合金，其特征在于它含有(重量百分比)30-65％的Al，1-10％的Mg。
2.如权利要求1所述的用于炼钢脱氧及钢液微合金化的复合合金，其特征在于它还含有1-15％(重量)的Ti及余量的Fe。
3.如权利要求1所述的用于炼钢脱氧及钢液微合金化的复合合金，其特征在于它还含有1-10％的Nb，1-10％的Ti及余量的Fe。
4.如权利要求1所述的用于炼钢脱氧及钢液微合金化的复合合金，其特征在于它还含有1-10％的V，1-15％Mn及余量的Fe。
5.如权利要求1所述的用于炼钢脱氧及钢液微合金化的复合合金，其特征在于它还含有1-15％Ca及余量的Fe。
全文摘要
本发明是用于冶炼微合金钢的脱氧和微合金化的复合合金，它以含有30－65％的铝和1－10％的镁为基本合金，此外，根据需要在基本合金中还可添加铌、钒、钛、钙等微合金化的有效元素。复合合金在炉中熔化制而成。它在使钢水脱氧的同时又满足钢的微合金化的要求。本发明工艺简便，生产成本低廉，有助于促进微合金钢的发展。
文档编号C22C38/06GK1908213SQ20061015205
公开日2007年2月7日 申请日期2006年9月12日 优先权日2006年9月12日
发明者谢英凯 申请人:谢英凯