专利名称：一种高纯度铬铁合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铬铁合金以及它的制备方法，具体是一种高铬含量的高纯度铬铁
合金及其制备方法。
背景技术：
目前，纯度较高的铬铁合金主要有两种，分别为被称为"微碳铬铁"和"真空铬铁" 的铬铁合金，其中微碳铬铁为用电硅热法生产的铬铁，真空铬铁为利用真空电阻炉采用固 态脱碳的工艺制成的铬铁。按重量百分比计算，微碳铬铁中，Cr的含量约60.0X，C含量不 超过0. 06%，即使通过最先进的波仑法也只能将铬铁中的碳降到0. 03%，微碳铬铁中有害 元素S、P、Si及有害气体元素H、0、N的含量较高；真空铬铁中Cr含量可以达到67. 0%，含 量比微碳铬铁Cr的含量高，且部分有害元素的含量也比微碳铬铁中的含量要低，但是真空 铬铁比重小，氧化物夹杂含量高，在作为一些特殊钢铁和高温耐腐蚀合金钢的添加剂时，钢 锭结晶时，夹杂物存在于钢锭中，造成轧钢时产生裂纹等组织缺陷。
发明内容
本发明提供了一种可部分替代金属铬的高纯度铬铁合金。 —种高纯度铬铁合金，其特征在于所述的铬铁合金由如下的重量比成分组成Cr 为85. 0 100%， C为0 0. 01%， Si为0 0. 5%， S为0 0. 02%， P为0 0. 01%， H为0 0. 01%，0为0 0. 1X，N为0 0. 01X，Fe为0 14. 0% ，其他氧化物杂质为 0 0. 34%。 本发明还提供了上述高纯度铬铁合金的制备方法，包括如下步骤
步骤一，把高碳铬铁和氧化铬绿用雷磨机分别磨成400目的细粉，把高碳铬铁粉 和氧化铬绿粉混和搅拌均匀，控制混合物中氧碳原子比为1. 2 1. 5，然后加入占所述混 合物重量5%的聚乙稀醇粘接剂，继续搅拌混匀，用压力机把混和料压制成块状，再把压好 的块状混合料装入烘房，控制烘房温度为290 31(TC，通过取样化验水分，等块状混合料 中水分含量小于0.5%后，把块状混合料移送到真空电阻炉，送电升温，保持真空炉内温度 1400 150(TC、真空度100Pa 800Pa进行真空脱碳，通过炉内的真空度判断块状混合料 中的碳含量，当真空度小于15Pa时，块状混合料中的碳含量小于0. 01 % ，停电冷却，等炉温 降至IO(TC以下出炉； 步骤二，出炉的块状混合料人工重新破碎成10 100cm直径的碎粒后，加入真空 感应炉中，同时加入占碎粒重量2 % 8 %的由CaF2和CaC2组成的脱硫脱磷剂，其中CaF2和 CaC2按照3 : 2的重量比混合，控制真空度为100 300Pa升温熔化，产生电磁搅拌，等物 料完全熔化后在真空浇注机内真空浇注成块，即制得高纯度铬铁合金。
在上述步骤中， 所述的高碳铬铁中C的重量百分比含量为8% 10%，Cr的重量百分比含量不低 于72%。
所述的聚乙稀醇粘结剂由聚乙烯醇和水按照重量比3 : ioo的比例混合配制而成。 本发明中，氧化铬绿与高碳铬铁研磨混合后，由氧化铬绿作为氧化剂，在真空电阻 炉中真空脱碳时脱除混合物中的碳，从而降低本发明中高纯度铬铁合金中碳的含量，同时， 真空脱碳时，不断将碳氧化合物用真空泵抽出，使得真空电阻炉内的真空度不断降低，由于
目前真空电阻炉的极限真空为15Pa，因此，当真空度达到15Pa时，表示脱碳完成，合金中 的碳含量已小于0. 01%。另外，脱硫脱磷剂CaF2， CaC2的加入，并利用电磁搅拌，可以扩大 脱硫，脱磷与融化合金的接触面积和反应速度，同时促使渣从合金液体中上浮，对铬铁水去 除氧化物夹杂，同时脱去铬铁中的硫，磷等有害元素，达到本发明生产高纯度铬铁合金的目 的。 本发明提供的高纯度铬铁合金纯度较普通铬铁合金纯度高，且碳含量低，比重比 普通铬铁大，氧化物杂质含量低，可以在一定条件下用于替换昂贵的金属铬，但成本降低 50% ;同时提供的高纯度铬铁合金的制备方法，可以为制备高纯度铬铁合金提供一种参考。
具体实施方式
实施例一 —种高纯度铬铁合金的制备方法，包括如下步骤 步骤一，把高碳铬铁和氧化铬绿用雷磨机分别磨成400目的细粉，把高碳铬铁粉 和氧化铬绿粉混和搅拌均匀，控制混合物中氧碳原子比为1. 3，然后加入占所述混合物重量 5%的聚乙稀醇粘接剂，继续搅拌混匀，用压力机把混和料压制成块状，再把压好的块状混 合料装入烘房，控制烘房温度为300°C ，通过取样化验水分，等块状混合料中水分含量小于 0.5%后，把块状混合料移送到真空电阻炉，送电升温，保持真空炉内温度145(TC、真空度 400Pa进行真空脱碳，通过炉内的真空度判断块状混合料中的碳含量，当真空度小于15Pa 时，块状混合料中的碳含量小于0.01%，停电冷却，等炉温降至IO(TC以下出炉；
步骤二，出炉的块状混合料人工重新破碎成10 100cm直径的碎粒后，加入真空 感应炉中，同时加入占碎粒重量4%的由CaF2和CaC2组成的脱硫脱磷剂，其中CaF2和CaC2 按照3 : 2的重量比混合，控制真空度为200Pa升温熔化，产生电磁搅拌，等物料完全熔化 后在真空浇注机内真空浇注成块，即制得高纯度铬铁合金。
在上述步骤中， 所述的高碳铬铁中C的重量百分比含量为9%， Cr的重量百分比含量73%。
所述的聚乙稀醇粘结剂由聚乙烯醇和水按照重量比3 : IOO的比例混合配制而成。 实施例二 —种高纯度铬铁合金的制备方法，包括如下步骤 步骤一，把高碳铬铁和氧化铬绿用雷磨机分别磨成400目的细粉，把高碳铬铁粉 和氧化铬绿粉混和搅拌均匀，控制混合物中氧碳原子比为1. 5，然后加入占所述混合物重量 5%的聚乙稀醇粘接剂，继续搅拌混匀，用压力机把混和料压制成块状，再把压好的块状混 合料装入烘房，控制烘房温度为310°C ，通过取样化验水分，等块状混合料中水分含量小于 0.5%后，把块状混合料移送到真空电阻炉，送电升温，保持真空炉内温度150(TC、真空度800Pa进行真空脱碳，通过炉内的真空度判断块状混合料中的碳含量，当真空度小于15Pa
时，块状混合料中的碳含量小于0.01%，停电冷却，等炉温降至IO(TC以下出炉； 步骤二，出炉的块状混合料人工重新破碎成10 100cm直径的碎粒后，加入真空
感应炉中，同时加入占碎粒重量8%的由CaF2和CaC2组成的脱硫脱磷剂，其中CaF2和CaC2
按照3 : 2的重量比混合，控制真空度为300Pa升温熔化，产生电磁搅拌，等物料完全熔化
后在真空浇注机内真空浇注成块，即制得高纯度铬铁合金。 在上述步骤中， 所述的高碳铬铁中C的重量百分比含量为10%， Cr的重量百分比含量75%。
所述的聚乙稀醇粘结剂由聚乙烯醇和水按照重量比3 : IOO的比例混合配制而成。 实施例三 本发明还提供了上述高纯度铬铁合金的制备方法，包括如下步骤
步骤一，把高碳铬铁和氧化铬绿用雷磨机分别磨成400目的细粉，把高碳铬铁粉 和氧化铬绿粉混和搅拌均匀，控制混合物中氧碳原子比为1. 2，然后加入占所述混合物重 量5%的聚乙稀醇粘接剂，继续搅拌混匀，用压力机把混和料压制成块状，再把压好的块状 混合料装入烘房，控制烘房温度为290°C ，通过取样化验水分，等块状混合料中水分含量小 于0.5%后，把块状混合料移送到真空电阻炉，送电升温，保持真空炉内温度1400C、真空度 100Pa进行真空脱碳，通过炉内的真空度判断块状混合料中的碳含量，当真空度小于15Pa 时，块状混合料中的碳含量小于0.01%，停电冷却，等炉温降至IO(TC以下出炉；
步骤二，出炉的块状混合料人工重新破碎成10 100cm直径的碎粒后，加入真空 感应炉中，同时加入占碎粒重量2%的由CaF2和CaC2组成的脱硫脱磷剂，其中CaF2和CaC2 按照3 : 2的重量比混合，控制真空度为100Pa升温熔化，产生电磁搅拌，等物料完全熔化 后在真空浇注机内真空浇注成块，即制得高纯度铬铁合金。
在上述步骤中， 所述的高碳铬铁中C的重量百分比含量为8X，Cr的重量百分比含量不低于72X。
所述的聚乙稀醇粘结剂由聚乙烯醇和水按照重量比3 : IOO的比例混合配制而成。
权利要求
一种高纯度铬铁合金，其特征在于所述的铬铁合金由如下的重量比成分组成Cr为85.0～100％，C为0～0.01％，Si为0～0.5％，S为0～0.02％，P为0～0.01％，H为0～0.01％，0为0～0.1％，N为0～0.01％，Fe为0～14.0％，其他氧化物杂质为0～0.34％。
2. —种权利要求1所述的高纯度铬铁合金的生产方法，其特征在于包括如下的步骤 步骤一，把高碳铬铁和氧化铬绿用雷磨机分别磨成400目的细粉，把高碳铬铁粉和氧化铬绿粉混和搅拌均匀，控制混合物中氧碳原子比为1. 2 1. 5，然后加入占所述混合物重 量5%的聚乙稀醇粘接剂，继续搅拌混匀，用压力机把混和料压制成块状，再把压好的块状 混合料装入烘房，控制烘房温度为290 31(TC，通过取样化验水分，等块状混合料中水分 含量小于0.5%后，把块状混合料移送到真空电阻炉，送电升温，保持真空炉内温度1400 150(TC、真空度100Pa 800Pa进行真空脱碳，当真空度小于15Pa时，停电冷却，等炉温降 至IO(TC以下出炉；步骤二，出炉的块状混合料人工重新破碎成10 100cm直径的碎粒后，加入真空感应 炉中，同时加入占碎粒重量2 % 8 %的由CaF2和CaC2组成的脱硫脱磷剂，其中CaF2和CaC2 按照3 : 2的重量比混合，控制真空度为100 300Pa升温熔化，产生电磁搅拌，等混合碎 粒完全熔化后在真空浇注机内真空浇注成块，即制得高纯度铬铁合金。
3. 根据权利要求2所述的高纯度铬铁合金的生产方法，其特征在于所述的高碳铬铁中 C的重量百分比为8% 10%， Cr的含量不低于72%。
4. 根据权利要求2所述的高纯度铬铁合金的生产方法，其特征在于所述的聚乙稀醇粘 结剂由聚乙烯醇和水按照重量比3 : IOO的比例混合配制而成。
全文摘要
本发明公开了一种高纯度铬铁合金由如下的重量比成分组成Cr为85.0～100％，C为0～0.01％，Si为0～0.5％，S为0～0.02％，P为0～0.01％，H为0～0.01％，0为0～0.1％，N为0～0.01％，Fe为0～14.0％，其他氧化物杂质为0～0.34％。本发明还提供了上述高纯度铬铁合金的制备方法。本发明提供的高纯度铬铁合金纯度较普通铬铁合金纯度高，且碳含量低，比重比普通铬铁大，氧化物杂质含量低，可以在一定条件下用于替换昂贵的金属铬，但成本降低50％；同时提供的高纯度铬铁合金的制备方法，可以为制备高纯度铬铁合金提供一种参考。
文档编号C21C7/068GK101698920SQ20091021623
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者何卫星, 郭稳胜 申请人:荥经华盛冶金科技有限公司