CN100595304C - 用于炼钢脱氧及微合金化的复合合金 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
技术背景
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。
本发明的复合合金由(%重量,以该合金的总重量为基准计,下同)Al:30-65%、Mg:1-10%、Nb:1-10%、Ti:1-10%及余量的Fe组成。或
本发明所述的复合合金,由Al:30-65%、Mg:1-10%、V:1-10%、Mn:1-15%及余量的Fe组成。
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。
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、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:
Al:45.3%,Mg:3.1%Fe:53.4%。
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Al:43.8%,Mg:3.5%、Ti:54.8%,Fe:46.8%。
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:
Al:35.8%,Mg:3.4%,Ti:2.5%,Nb:4.8%,Fe:53.2%。
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:
Al:38.6%、Mg:3.2%、V:3.52%、Mn:3.49%、Fe:47.8%。
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:Al:59.6%、Mg:4.1%、Ca:3.9%、Fe:31.6%。
Claims (2)
1、用于炼钢脱氧及钢液微合金化的复合合金,其特征在于:按重量百分比计,它由30-65%的Al,1-10%的Mg,1-10%的Nb,1-10%的Ti及余量的Fe组成。
2、用于炼钢脱氧及钢液微合金化的复合合金,其特征在于:按重量百分比计,它由30-65%的Al,1-10%的Mg,1-10%的V,1-15%Mn及余量的Fe组成。
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