专利名称：一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金辅料技术领域，具体涉及一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣。
背景技术：
随着社会尖端技术的快速发展，对新型功能材料和新型结构材料提出了更高的要求，而电渣重熔技术也得到了飞跃发展和应用。电渣冶金技术是一种金属或合金精炼提纯及凝固控制的复合技术，其产品具有纯净度高、成份均匀、力学性能和使用性能好、近终兴、过程可控等特点，因此在许多重要领域用于生产高端产品或关键部位。 电渣重熔在纯净度方面不亚于真空电弧重熔，去硫、去除非金属夹杂物均超过真空电弧重熔，仅去Ν、Η、0不及真空电弧重熔，而在铸锭结晶方面优于真空电弧重熔，铸锭组织的致密性、化学成份均匀性还超过了真空电弧重熔，没有低倍缺陷，成品率高。因此电渣重熔技术得到了全面快速的发展，其生产的优质钢及超级合金得到了广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是提出一种在电渣重熔过程中起弧稳定无断流、润滑良好的渗碳轴承钢电渣重熔保护渣。本发明的目的通过以下技术方案来实现
一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，由下述重量份的原料制成萤石28 30份、氧化铝粉43. 5 45. 5份、白灰21. 5 23. 5份、电熔镁砂2. 5 4. 5份、石英O. 3 O. 7份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，包含以下成份=SiO2 I. O 2. O份，CaO 17. 5 22. 5 份、Al2O3 40. O 46. O 份、MgO 4. O 6. O 份、CaF2 26. O 32. O 份、S〈0. 04 份、C〈0. 06份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣采用如下质量控制标准a.每种原料提前烘干4 6小时，保证含水量< O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；C.采用水冷快速成形方法。本发明的渗碳轴承钢电渣重熔保护渣的使用与以前真空电弧重熔保护渣相比，电渣重熔设备简单、生产费用低、操作方便、铸锭表面光洁、热塑性好、成材率高。电渣重熔轴承钢是为了保证轴承在高速、高负荷条件下，能具有良好抗疲劳性能及耐磨性能。在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟，以保证理化性能充分均匀；采用水冷快速成形方法，以保证渣的致密度及防止受潮。而直接关系着轴承的抗疲劳性和耐磨性的是钢材的纯度以及组织的均匀性。钢中非金属夹杂物的聚集是导致疲劳破坏的根源，特别是氧化铝、氮化钛等脆性夹杂物，所以控制轴承材料夹杂物是保证轴承质量的重要关键。因此应从重熔保护渣的化学成分设计、物理性能确定、配渣材料料的选用和特点进行分析。所述电渣重熔保护渣的沸点高于电渣渣池的温度，保证电渣过程稳定，减少渣的挥发损失；渣的熔点低于重熔金属熔点，保证铸锭成形效果；所述熔渣成份在低熔共晶点附近，减少渣皮凝固时的液析现象，防止渣成份变化及渣皮过厚；具有较高的电阻率，能产生足够的热量，保证金属熔化、过热及精炼的进行，以提高电渣重熔电效率，降低比电耗；具有良好的流动性，以保证高温下渣池热对流，使铸锭或铸件径向稳定均匀，保证去气脱硫等物化反应进行；不含不稳定氧化物FeO、MnO等和变价氧化物MexOy,防止了金属增氧,元素烧损；熔渣具有较高碱度，有效地保证了重熔过程脱硫过程的进行；在高温下熔渣对非金属夹杂物有良好的湿润、吸附及溶解能力；固态渣具有一定的抗湿性，不易发生水合作用；所述渣和重熔金属线膨胀系数差较大，保证了渣皮易于脱除。电渣重熔渣系、配比和渣量的选择对电渣钢的冶金质量、熔炼技术经济指标以及环境保护具有重大的影响。为了满足各项技术经济指标的要求，必须从熔点、电导率、黏度、碱度、表面张力、比热容、蒸汽压、透气度等各项物理化学性质进行综合考虑，才能选出合理的渣型。结合电渣重熔保护渣成品的理化性能稳定性与生产实际情况，本发明的渗碳轴承钢电渣重熔保护渣主要以CaF2、Ca0、Al203、Mg0为主。具体说明如下l)CaF2能降低渣的熔点、黏度和表面张力；但相比电导率较高，纯CaF2在1650时电导率达4. 54s/cm，但CaF2含量高时，熔炼中易放出有害气体和烟尘，污染环境，因此本发明的CaF2重量份为26. O 32. O份；2). CaO能增大渣的碱度，提高脱硫效率，且能降低渣的电导率，但CaO吸水性强，易带 入氢和氧，造成钢增氧、增氢因此本发明的CaO重量份为17. 5 22. 5份；3). Al2O3能明显降低渣的电导率，减少电耗，提高生产率，但渣中Al2O3的增加，将使渣的熔化温度和黏度升高，并将降低渣的脱硫效果，另外会使重熔过程难以建立和稳定，因此本发明的Al2O3重量份为40. O 46. O份；4). MgO会在渣池表面形成一层半凝固膜，可防止渣池吸氧及防止渣中变价氧化物向金属熔池传递供氧，从而使铸锭中氧、氢、氮含量降低，但MgO容易使熔渣的黏度提高，因此本发明的MgO重量份为4.0 6.0份；5). SiO2可以降低渣的熔点，提高渣的高温塑性，是铸锭表面光洁，也能降低渣的电导率，还可以改变钢种夹杂物的形态，是钢材易于加工变形。但渣中SiO2含量过多，造成成渣中CaF2挥发损失，并使金属中SiO2含量增加，因此本发明的SiO2重量份为I. O 2. O份。本发明的电渣重熔保护渣的杂质含量低，纯度高，干燥无水份。
具体实施例方式实施例一
一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，由下述重量份的原料制成萤石28 30份、氧化铝粉43. 5份、白灰21. 5份、电熔镁砂2. 5份、石英O. 3份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，包含以下成份=SiO2 I. O份，CaO 17. 5份、Al2O3
40.O 份、MgO 4. O 份、CaF2 26. O 份、S O. 01 份、C O. 02 份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣采用如下质量控制标准a.每种原料提前烘干4 6小时，保证含水量彡O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；C.采用水冷快速成形方法。实施例二
一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，由下述重量份的原料制成萤石28. 5份、氧化铝粉
44份、白灰22份、电熔镁砂3份、石英O. 4份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，包含以下成份=SiO2 I. 25份，、CaO 19份、Al2O3
41.5 份、MgO 4. 5 份、CaF2 27. 5 份、S O. 015 份、C O. 03 份。
所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣采用如下质量控制标准a.每种原料提前烘干4 6小时，保证含水量< O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；C.采用水冷快速成形方法。实施例三
一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，由下述重量份的原料制成萤石29份、氧化铝粉44. 5份、白灰22. 5份、电熔镁砂3. 5份、石英O. 5份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，包含以下成份=SiO2 I. 5份，、CaO 20份、Al2O343 份、MgO 5 份、CaF2 29 份、S O. 02 份、C O. 04 份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣采用如下质量控制标准a.每种 原料提前烘干4 6小时，保证含水量< O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；C.采用水冷快速成形方法。实施例四
一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，由下述重量份的原料制成萤石29. 5份、氧化铝粉
45份、白灰23份、电熔镁砂4份、石英O. 6份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，包含以下成份=SiO2 I. 75份，CaO 21份、Al2O344. 5 份、MgO 5. 5 份、CaF2 29. 5 份、S O. 025 份、C O. 05 份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣采用如下质量控制标准a.每种原料提前烘干4 6小时，保证含水量< O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；C.采用水冷快速成形方法。实施例五
一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，由下述重量份的原料制成萤石28 30份、氧化铝粉45. 5份、白灰23. 5份、电熔镁砂4. 5份、石英O. 7份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，包含以下成份=SiO2 2. O份，CaO 22. 5份、Al2O346. O 份、MgO 6. O 份、CaF2 32. O 份、S O. 029 份、C O. 059 份。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣采用如下质量控制标准a.每种原料提前烘干4 6小时，保证含水量< O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；c.采用水冷快速成形方法。所述渗碳轴承钢电渣重熔保护渣采用如下质量控制标准a.每种原料提前烘干4 6小时，保证含水量< O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；C.采用水冷快速成形方法。本发明的渗碳轴承钢电渣重熔保护渣的使用与以前真空电弧重熔保护渣相比，电渣重熔设备简单、生产费用低、操作方便、铸锭表面光洁、热塑性好、成材率高。
权利要求
1.一种渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，其特征在于由下述重量份的原料制成萤石28 30份、氧化铝粉43. 5 45. 5份、白灰21. 5 23. 5份、电熔镁砂2. 5 4. 5份、石英0.3 O. 7 份。
2.如权利要求I所述的渗碳轴承钢电渣重熔保护渣，其特征在于包含以下成份=SiO21.O 2. O 份，CaO 17. 5 22. 5 份、Al2O3 40. O 46. O 份、MgO 4. O 6. O 份、CaF2 26. O 32. O 份、S〈0. 04 份、C〈0. 06 份。
3.如权利要求I所述的渗碳轴承钢电渣重熔保护渣的制备工艺，其特征在于a.每种原料提前烘干4 6小时，保证含水量< O. 05% ；b.在电炉充分熔融后搅拌5 10分钟；C.采用水冷快速成形方法。
全文摘要
本发明公开了一种渗碳轴承钢重熔保护渣，所述渗碳轴承钢重熔保护渣由下述重量份的原料制成萤石28～30份、氧化铝粉43.5～45.5份、白灰21.5～23.5份、电熔镁砂2.5～4.5份、石英0.3～0.7份。本发明的渗碳轴承钢重熔保护渣的使用与以前真空电弧重熔保护渣相比，电渣重熔设备简单、生产费用低、操作方便、铸锭表面光洁、热塑性好、成材率高。
文档编号C22B9/18GK102965519SQ20121047776
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者李书成, 李伟锋, 黄占基, 朱雪峰, 张振 申请人:河南省西保冶材集团有限公司