CN106312026B - 用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂 - Google Patents
用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106312026B CN106312026B CN201610841911.6A CN201610841911A CN106312026B CN 106312026 B CN106312026 B CN 106312026B CN 201610841911 A CN201610841911 A CN 201610841911A CN 106312026 B CN106312026 B CN 106312026B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alterant
- cast steel
- powder
- crystal grain
- structure refinement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910000592 Ferroniobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N iron niobium Chemical compound [Fe].[Fe].[Nb] ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 5
- IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N iron titanium Chemical compound [Ti].[Fe] IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/20—Measures not previously mentioned for influencing the grain structure or texture; Selection of compositions therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,涉及铸钢的冶炼,是一种将钛铁、钒铁、铌铁经雾化法得到的粉末按设定配比混合并再与设定配比稀土硅铁颗粒混合制得的细晶变质剂,其所含元素的重量百分比组成是:8~15%Ti、8~15%V、10~18%Nb、15~22%Si、8~14%RE和其余为Fe元素,克服了现有技术的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂颗粒不够细小、细化效果并不理想、制备过程复杂和制作成本高的缺陷。
Description
技术领域
本发明的技术方案涉及铸钢的冶炼,具体地说是用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂。
背景技术
在一般的铸钢铸态组织中,基体组织晶粒都比较粗大,经常出现晶界偏析,沿晶界还会分布一些大块或网状碳化物,导致钢材的强韧性降低,在工作状态容易发生断裂或剥落。对钢材的铸态组织进行细化处理,改善碳化物形态和分布,减少晶界偏析是提高钢材性能的有效方法。所以,对钢材进行晶粒和组织细化是提高其性能最有效的方法。
细化晶粒和组织的方法有改变熔炼工艺、添加孕育剂、超声波振动法、急冷法、低温铸造法和熔液加压铸造法。其中研究较多的方法是添加变质剂,这是向铸钢熔液中添加少量的孕育细化剂,形成大量弥散的、难熔的结晶核心,并使基体熔体在结晶时依核生长,从而获得晶粒细化和组织细化的效果。铸钢的变质细化处理不仅可提高其强度和韧性,而且可增加其耐磨性,进而显著提高钢材的使用寿命。
目前,大多数铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂(即孕育剂)都是块状的,采用普通熔炼工艺制成铸锭,使用时将铸锭粉碎成小块,采用包内冲入法工艺。使用这种孕育剂细化的钢材铸态组织中,晶粒仍然较为粗大,碳化物断网现象和钢材力学性能提高均不明显。由于块状细化剂的晶粒尺寸远不够细小,所以对钢材基体晶粒和组织的细化效果并不理想。
CN201010131571.0公开了一种含稀土钢铁变质剂及其制备方法,其组份为:RE 5-35%、Mg 2-6%、Ti 2-12%、B 0-5%、Ca 0.5-5%、Ba 0-5%、Si 0-30%、其余为Fe及少量杂质元素。由于其成分含有镁,在变质过程中会产生光化烟雾,污染环境。同时,其制备方法比较繁琐、耗时,不利于大批量生产,并且其采用机械破碎,颗粒仍不够细小,所以变质效果有限。
CN201110081520.6披露了用于细化弹簧钢铸态组织的孕育剂的制备方法和应用方法,该孕育剂的制备步骤是:按摩尔比为Fe∶V∶Nb∶Al=3.2~5.6∶0.5~1.5∶1.9~4.3∶1.5~3.5配料、熔融和离心快淬甩带,得到平均厚度为0.1~0.3mm,平均宽度为1~2.5mm,平均长度为3~8mm的薄片状快速凝固FeVNbAl中间合金孕育剂,应用方法是采用金属熔融铸造法。其变质剂的晶粒度虽然达到了纳米级别,但是其变质剂的整体尺寸仍很大,影响变质效果,并且其制备方法采用了快淬甩带,制备过程复杂,增加了制作成本,所以其应用受到一定的现限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,是一种将钛铁、钒铁、铌铁经雾化法得到的粉末按设定配比混合并再与设定配比稀土硅铁颗粒混合制得的细晶变质剂,克服了现有技术的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂颗粒不够细小、细化效果并不理想、制备过程复杂和制作成本高的缺陷。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,是一种将钛铁、钒铁、铌铁经雾化法得到的粉末按设定配比混合并再与设定配比稀土硅铁颗粒混合制得的细晶变质剂,其所含元素的重量百分比组成是:8~15%Ti、8~15%V、10~18%Nb、15~22%Si、8~14%RE和其余为Fe元素,该变质剂用以下方法制得:
第一步,按上述设定的元素的重量百分比称取的原料钛铁合金、钒铁合金和铌铁合金,利用雾化法将这些原料制备成钛铁粉、钒铁粉和铌铁粉,其工艺操作是将上述原料在电炉中加热至高于熔点150~250℃,使所有铁合金熔化,金属液自漏包自上而下向集粉器流出,在此过程中用5~8MPa的水流轰击金属液使其破碎成小液滴,小液滴快速冷却形成粉末,然后脱水,干燥,最后经筛分器筛选出400目的铁合金粉末,颗粒﹤37μm;
第二步,按上述设定的元素的重量百分比称取稀土硅铁原料,将该稀土硅铁原料机械破碎至粒度﹤5mm的颗粒;
第三步,按上述设定的元素的重量百分比,称量由上述第一步和第二步制得的各组元细料,将其搅拌均匀,由此制得用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,置于干燥处待用。
上述用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,所述其所含元素的重量百分比组成是:10%Ti、10%V、12.8%Nb、17%Si、10%RE和其余为Fe元素。
上述用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,所述钛铁合金、钒铁合金、铌铁合金和稀土硅铁原料均由供应商提供;所涉及到的设备和工艺操作方法均为本技术领域技术人员所公知的。
上述用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,其应用方法如下:
当钢液温度达到1600℃左右时,经脱氧后便采用冲熔法加入上述制得的置于干燥处待用的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,每次用量为所出钢液总重的0.3%(重量百分比),加入后静置,浇铸。
本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的突出的实质性特点如下:
(1)本发明的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂的元素在熔入钢液后首先会和钢液中的碳氮元素发生原位反应生成他们各自的高熔点且不易熔解碳氮化合物(Ti、V、Nb)(C、N),此类高熔点碳氮化合物在δ-Fe中的晶格错配度较低,即TiC为5.32%、TiN为3.57%、VC为1.68%、VN为0.81%,NbC为8.69%、NbN为6.98%,该低错配度的小质点可以作为钢液异质形核核心,在形核长大时具有较小的过冷度就可以促进晶体形核,所以形核率较高,细化了晶粒;上述%为重量百分比。
(2)形成高熔点的碳氮化合物在热处理过程中不易熔解,会以沉淀析出的方式析出小颗粒,这种小颗粒对晶体的回复与再结晶过程中对晶粒长大起到钉扎作用,减缓了晶体长大的趋势,有利于获得细小的晶粒并均匀化组织。
(3)本发明中最后经筛分器筛选出400目的铁合金粉末,颗粒﹤37μm,属于细晶材料。
与现有技术相比,本发明的显著进步如下:
(1)本发明的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,能够有效细化熔渣的形貌,使其分散更加均匀,同时能够有效提高钢材的晶粒度,细化组织,经一定的热处理后达到良好的强韧性配合,满足一些技术领域对钢材的特殊要求。(详见下面表1)
(2)本发明的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂的制备低成本、效率高、污染小和生产安全。
(3)本发明的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂的变质效果可在钢液中保持较长时间,有利于浇铸工作的进行。如有回炉料,还可以保持一定程度的变质效果,有利于节约生产成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是采用现有技术制备的稀土合金变质处理的铸钢试样铸态杂质形貌金相图。
图2是采用实施例3制备的本发明用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂处理的铸钢试样铸态杂质形貌金相图。
图3是用现有技术制备的稀土合金变质处理的铸钢试样调质处理后的晶粒度金相图。
图4是采用实施例3制备的本发明用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂处理的铸钢试样调质处理后的晶粒度金相图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,是一种将钛铁、钒铁、铌铁经雾化法得到的粉末按设定配比混合并再与设定配比稀土硅铁颗粒混合制得的细晶变质剂,其所含元素的重量百分比组成是:8%Ti、8%V、10%Nb、15%Si、8%RE和其余为Fe元素,该变质剂用以下方法制得:
第一步,按上述设定的元素的重量百分比称取的原料钛铁合金、钒铁合金和铌铁合金,利用雾化法将这些原料制备成钛铁粉、钒铁粉和铌铁粉,其工艺操作是将上述原料在电炉中加热至高于熔点150~250℃,使所有铁合金熔化,金属液自漏包自上而下向集粉器流出,在此过程中用5~8MPa的水流轰击金属液使其破碎成小液滴,小液滴快速冷却形成粉末,然后脱水,干燥,最后经筛分器筛选出400目的铁合金粉末,颗粒﹤37μm;
第二步,按上述设定的元素的重量百分比称取稀土硅铁原料,将该稀土硅铁原料机械破碎至粒度﹤5mm的颗粒;
第三步,按上述设定的元素的重量百分比,称量由上述第一步和第二步制得的各组元细料,将其搅拌均匀,由此制得用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,置于干燥处待用。
上述用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,其应用方法如下:
当钢液温度达到1600℃左右时,经脱氧后便采用冲熔法加入上述制得的置于干燥处待用的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,每次用量为所出钢液总重的0.3%(重量百分比),加入后静置,浇铸。
实施例2
用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,是一种将钛铁、钒铁、铌铁经雾化法得到的粉末按设定配比混合并再与设定配比稀土硅铁颗粒混合制得的细晶变质剂,其所含元素的重量百分比组成是:15%Ti、15%V、18%Nb、22%Si、14%RE和其余为Fe元素,该变质剂用以下方法制得:
第一步,按上述设定的元素的重量百分比称取的原料钛铁合金、钒铁合金和铌铁合金,利用雾化法将这些原料制备成钛铁粉、钒铁粉和铌铁粉,其工艺操作是将上述原料在电炉中加热至高于熔点150~250℃,使所有铁合金熔化,金属液自漏包自上而下向集粉器流出,在此过程中用5~8MPa的水流轰击金属液使其破碎成小液滴,小液滴快速冷却形成粉末,然后脱水,干燥,最后经筛分器筛选出400目的铁合金粉末,颗粒﹤37μm;
第二步,按上述设定的元素的重量百分比称取稀土硅铁原料,将该稀土硅铁原料机械破碎至粒度﹤5mm的颗粒;
第三步,按上述设定的元素的重量百分比,称量由上述第一步和第二步制得的各组元细料,将其搅拌均匀,由此制得用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,置于干燥处待用。
上述用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,所述钛铁合金、钒铁合金、铌铁合金和稀土硅铁原料均由供应商提供;所涉及到的设备和工艺操作方法均为本技术领域技术人员所公知的。
上述用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,其应用方法如下:
当钢液温度达到1600℃左右时,经脱氧后便采用冲熔法加入上述制得的置于干燥处待用的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,每次用量为所出钢液总重的0.3%(重量百分比),加入后静置,浇铸。
实施例3
用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,是一种将钛铁、钒铁、铌铁经雾化法得到的粉末按设定配比混合并再与设定配比稀土硅铁颗粒混合制得的细晶变质剂,其所含元素的重量百分比组成是:10%Ti、10%V、12.8%Nb、17%Si、10%RE和其余为Fe元素,该变质剂用以下方法制得:
第一步,按上述设定的元素的重量百分比称取的原料钛铁合金、钒铁合金和铌铁合金,利用雾化法将这些原料制备成钛铁粉、钒铁粉和铌铁粉,其工艺操作是将上述原料在电炉中加热至高于熔点150~250℃,使所有铁合金熔化,金属液自漏包自上而下向集粉器流出,在此过程中用5~8MPa的水流轰击金属液使其破碎成小液滴,小液滴快速冷却形成粉末,然后脱水,干燥,最后经筛分器筛选出400目的铁合金粉末,颗粒﹤37μm;
第二步,按上述设定的元素的重量百分比称取稀土硅铁原料,将该稀土硅铁原料机械破碎至粒度﹤5mm的颗粒;
第三步,按上述设定的元素的重量百分比,称量由上述第一步和第二步制得的各组元细料,将其搅拌均匀,由此制得用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,置于干燥处待用。
上述用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,其应用方法如下:
按铸钢原料的化学成分为重量百分比C 0.23-0.26%、Si 0.2-0.4、Mn 1.3-1.5、Cr 0.4-0.6%、Ni 0.4-0.5、Mo 0.2-0.3%、P≤0.06%、S≤0.06%和其余为Fe进行原料配比得到配料甲;将上述配料甲放入30Kg的中频感应炉内进行加热熔炼,当上述配料甲被加热到1580℃并全部熔化后,加入重量百分比为上述铸钢原料重量1%的Al进行脱氧;上述制得的置于干燥处密封保存的用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂为配料乙,按质量百分比为配料甲:配料乙=1:0.00296进行称取配料,将按此配料比称取配料乙的放入浇包中,当感应电炉温度为1600℃,将脱氧后钢液倒入浇包,进行冲熔变质,然后进行浇铸,待铸型冷却下来开型取出试样,即为成品。
图1是采用现有技术制备的稀土合金变质处理的铸钢试样铸态杂质形貌金相图;图2是采用本实施例制备的本发明用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂处理的铸钢试样铸态杂质形貌金相图;图2与图1对比,明显显示经本实施例变质剂处理的铸钢熔渣的形貌变得更少且更加细小,分散更加均匀。
图3是用现有技术制备的稀土合金变质处理的铸钢试样调质处理后的晶粒度金相图;图4是采用本实施例制备的本发明用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂处理的铸钢试样调质处理后的晶粒度金相图;图4与图3对比,明显显示经本实施例变质剂处理的铸钢的晶粒更加细小,图3显示的晶粒度级别为8.0,图4显示的晶粒度级别达到9.5,本实施例变质剂处理的铸钢的晶粒度得到大幅提高,有利于铸钢性能的提高。
表1.本实施例制备的细晶变质剂与现有技术制备的稀土合金变质剂的应用效果对比
表1说明与现有技术制备的稀土合金变质剂相比,经本实施例制备的细晶变质剂处理的铸钢,经调制处理后性能得到全面提高,特别是冲击韧性,提高了两倍多。
上述实施例中所述钛铁合金、钒铁合金、铌铁合金和稀土硅铁原料均由供应商提供;所涉及到的设备和工艺操作方法均为本技术领域技术人员所公知的。
Claims (1)
1.用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,其特征在于:是一种将钛铁、钒铁、铌铁经雾化法得到的粉末按设定配比混合并再与设定配比稀土硅铁颗粒混合制得的细晶变质剂,其所含元素的重量百分比组成是:8%、10%或15%的Ti,8%、10%或15%的V,10%、12.8%或18%的Nb,15%、17%或22%的Si,8%、10%或14%的RE和其余为Fe元素,该变质剂用以下方法制得:
第一步,按上述设定的元素的重量百分比称取的原料钛铁合金、钒铁合金和铌铁合金,利用雾化法将这些原料制备成钛铁粉、钒铁粉和铌铁粉,其工艺操作是将上述原料在电炉中加热至高于熔点150~250℃,使所有铁合金熔化,金属液自漏包自上而下向集粉器流出,在此过程中用5~8MPa的水流轰击金属液使其破碎成小液滴,小液滴快速冷却形成粉末,然后脱水,干燥,最后经筛分器筛选出400目的铁合金粉末,颗粒﹤37μm;
第二步,按上述设定的元素的重量百分比称取稀土硅铁原料,将该稀土硅铁原料机械破碎至粒度﹤5mm的颗粒;
第三步,按上述设定的元素的重量百分比,称量由上述第一步和第二步制得的各组元细料,将其搅拌均匀,由此制得用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂,置于干燥处待用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610841911.6A CN106312026B (zh) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610841911.6A CN106312026B (zh) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106312026A CN106312026A (zh) | 2017-01-11 |
CN106312026B true CN106312026B (zh) | 2018-03-16 |
Family
ID=57819677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610841911.6A Expired - Fee Related CN106312026B (zh) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106312026B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107385146A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-11-24 | 江苏大学 | 一种可减轻钢中带状组织的Nb‑RE‑B微合金化变质剂 |
CN107937661A (zh) * | 2017-11-25 | 2018-04-20 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种高铬合金磨球用变质剂及其制备方法 |
CN109182651A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-11 | 河北冀凯铸业有限公司 | 一种适用于铸钢的多功能复合型变质剂 |
CN111893236B (zh) * | 2020-09-15 | 2022-04-15 | 禹州市恒利来新材料有限公司 | 一种高强度灰铁用钒钛孕育剂及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5008074A (en) * | 1990-04-26 | 1991-04-16 | American Alloys, Inc. | Inoculant for gray cast iron |
CN1363691A (zh) * | 2001-12-11 | 2002-08-14 | 华中科技大学 | 一种不锈钢精炼剂 |
CN102367534A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-03-07 | 陈伟军 | 一种用复合晶粒细化剂制备铸造铝合金的方法 |
CN103789493A (zh) * | 2012-11-03 | 2014-05-14 | 无锡市锡山区鹅湖镇益民拉丝辅机厂 | 一种不锈钢精炼剂的制备方法 |
CN105861780A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 新昌县儒岙晨辉不锈钢制品厂 | 一种不锈钢精炼剂及其制备方法 |
-
2016
- 2016-09-23 CN CN201610841911.6A patent/CN106312026B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5008074A (en) * | 1990-04-26 | 1991-04-16 | American Alloys, Inc. | Inoculant for gray cast iron |
CN1363691A (zh) * | 2001-12-11 | 2002-08-14 | 华中科技大学 | 一种不锈钢精炼剂 |
CN102367534A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-03-07 | 陈伟军 | 一种用复合晶粒细化剂制备铸造铝合金的方法 |
CN103789493A (zh) * | 2012-11-03 | 2014-05-14 | 无锡市锡山区鹅湖镇益民拉丝辅机厂 | 一种不锈钢精炼剂的制备方法 |
CN105861780A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 新昌县儒岙晨辉不锈钢制品厂 | 一种不锈钢精炼剂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106312026A (zh) | 2017-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106312026B (zh) | 用于铸钢晶粒和组织细化处理的变质剂 | |
CN101705430B (zh) | 一种高速钢轧辊及其在电磁场下离心复合制备的方法 | |
CN108788168B (zh) | 一种低氮含量的高熵合金粉末及其制备方法与应用 | |
CN105671350A (zh) | 一种铝合金细化剂、其制备方法及用途 | |
CZ20022632A3 (cs) | Způsob rafinace struktury oceli, slitina pro rafinaci struktury oceli a způsob výroby slitiny pro rafinaci struktury oceli | |
CN101838774A (zh) | 一种高速钢及其生产工艺 | |
CN103173663A (zh) | 一种高质量Al-Ti-B-Sr中间合金复合细化变质剂的制备方法 | |
CN106623819A (zh) | 一种半固态合金浆料的制备方法 | |
CN103074506A (zh) | 一种两步加料法制备高质量Al-Ti-B中间合金细化剂的方法 | |
CN102031442B (zh) | 轧辊用高速钢组织变质细化用的孕育剂的制备和应用方法 | |
CN102168220B (zh) | 用于细化弹簧钢铸态组织的孕育剂的制备方法和应用方法 | |
CN206356542U (zh) | 一种制备半固态合金浆料的装置 | |
CN109518040B (zh) | 利用超声处理连续制备Al-Ti-B晶粒细化剂的方法 | |
Liu et al. | Precipitation and decomposition behaviors of carbides in AISI M2 high-speed steel with nitrogen and mischmetal | |
CN104593663B (zh) | 一种耐磨白口铸铁及其制备方法 | |
CN113699300A (zh) | 一种球墨铸铁飞轮壳用孕育剂及其制备方法 | |
Wang et al. | Grain refining of 409L ferritic stainless steel using Fe-Ti-N master alloy | |
Li et al. | Effect of nitrogen content on the precipitation and growth behavior of eutectic carbides M7C3 in electroslag remelted 7Cr13 steel | |
CN106011620B (zh) | 一种柔轮用材料及柔轮制备方法 | |
CN111705232A (zh) | 用于晶粒细化的铝铌硼中间合金制备方法及铝铌硼中间合金及铝铌硼铸锭及铝铌硼合金索绳 | |
CN102266940B (zh) | 一种细化钢中氧化铝夹杂物的中间体及制备和使用方法 | |
CN106086537A (zh) | 一种铝钛硼合金及其粉末冶金成型方法 | |
CN102644017A (zh) | 一种球墨铸铁件的脱蜡铸造工艺 | |
CN106435378B (zh) | 超级合金热作钢及其制备方法 | |
CN108384972A (zh) | 一种联合细化变质剂的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180316 |