CN112048589A - 一种铝基复合脱氧变质剂合金 - Google Patents

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黄兴波
李禹�
向园园
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    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/003—Alloys based on aluminium containing at least 2.6% of one or more of the elements: tin, lead, antimony, bismuth, cadmium, and titanium

Abstract

本发明涉及金属材料技术领域，尤其是一种铝基复合脱氧变质剂合金，化学成分按质量百分比计为：Sr3～8％，Ti3～6％，B0.5～1.5％，Nb0.5～1.5％，余量为Al。本发明通过把脱氧和变质功能融合在同一添加剂中，方便定量加入和控制，创造性地对Sr、Ti、B、Nb、Al进行了复合配方，研制出了优良的铝基复合脱氧变质剂，将活性极强的Sr、Ti、B、Nb与制作处固态铝基复合棒或丝，方便存储，运输和使用。

Description

一种铝基复合脱氧变质剂合金
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，尤其是一种铝基复合脱氧变质剂合金。
背景技术
现在通用的脱氧技术为：先用Mn、Si初脱氧，合金液浇注前用铝丝(或铝块终脱氧)。由于Mn、Si合金成份有其含量控制，加入量有限制，Mn、Si只能脱除合金液中部分氧，最终还是依靠铝较彻底的脱氧；生产实际中大部分铸造厂炉料处理不是很干净，依靠加入较多铝脱氧，而残留铝含量≧0.08则会降低合金韧性；铝脱氧产物Al2O3熔点高，很难从合金液中除去，容易在合金中大量硬质点影响合金性能。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种铝基复合脱氧变质剂合金，主要用于铸造合金脱氧及变质处理，以减少铸件缺陷、改善合金金相组织、提高合金综合力学性能。该铝基复合脱氧变质剂合金化学成分按质量百分比计为：Sr 3～8％，Ti3～6％，B0.5～1.5％，Nb 0.5～1.5％，余量为Al。
优选的，其成型状态为￠5-12的合金棒、￠2-￠3.5的合金丝中的一种或多种。
优选的，其加入量为0.06-0.2％。
优选的，其加入方式为炉前插入、炉前喂丝、浇包冲入、放置浇包底部中的任意一种或多种，其加入次数为2-3次。
进一步的，该铝基复合脱氧变质剂用于产航天特种配件、高铁产品及陆军重型矿机配件。
优选的，所述航天特种配件为ZG40Mn2转向节、ZG310-570过渡段壳体中的任意一种。
优选的，所述高铁产品为ZG25MnCrNiMo箱体。
优选的，所述陆军重型矿机配件为ZG270-500前轮转向支撑架。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
Ti和氮、氧、碳有极强的亲和力，是优良的脱氧剂和固定碳、氮的有效元素；Ti固定了碳、硫，形成TiC提高了钢的强度；经正火使晶粒细化，提高合金的塑性和韧性。
Sr是极强的表面活性元素，能细化合金晶粒；Sr和氧很强的亲和力，是优良的脱氧剂。
B提高钢的淬透性，细化合金晶粒。
Nb有效细化合金晶粒，提高合金冲击韧性和屈服强度。
本发明通过把脱氧和变质功能融合在同一添加剂中，方便定量加入和控制，创造性地对Sr、Ti、B、Nb、Al进行了复合配方，研制出了优良的铝基复合脱氧变质剂，将活性极强的Sr、Ti、B、Nb与制作处固态铝基复合棒或丝，方便存储，运输和使用。
将本发明制作的铝基复合脱氧变质剂合金制作的棒材检验其力学性能，结果如图1，可以看出使用本发明铝基复合脱氧变质剂合金的棒材各项参数优良，远超合格标准。
附图说明
图1：使用本发明铝基复合脱氧变质剂合金的棒材的试验报告。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种铝基复合脱氧变质剂合金，按质量百分比计为：Sr3％，Ti3％，B0.5％，Nb0.5％，余量为Al；将各原料组分通过用粉末冶金法生产成￠5的合金棒，采用炉前插入的方式，加入量为0.06％，分2次加入冶炼金属中，加工成产航天特种配件中的ZG40Mn2转向节。
实施例2
一种铝基复合脱氧变质剂合金，按质量百分比计为：Sr8％，Ti6％，B1.5％，Nb1.5％，余量为Al。将各原料组分通过用粉末冶金法生产成￠2的合金丝。采用炉前喂丝的方式，加入量为0.2％，分3次加入冶炼金属中，加工成高铁产品中的ZG25MnCrNiMo箱体。
实施例3
一种铝基复合脱氧变质剂合金，按质量百分比计为：Sr 7％，Ti5％，B0.8％，Nb0.9％，余量为Al。将各原料组分通过用粉末冶金法生产成其成型状态为￠3.5的合金丝，采用放置浇包底部的方式，加入量为0.09％，分2次加入冶炼金属中，加工成陆军重型矿机配件ZG270-500前轮转向支撑架。

Claims (8)

1.一种铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，化学成分按质量百分比计为：Sr 3～8％，Ti3～6％，B0.5～1.5％，Nb 0.5～1.5％，余量为Al。
2.根据权利要求1铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，其成型状态为￠5-12的合金棒、￠2-￠3.5的合金丝中的一种或多种。
3.根据权利要求1铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，其加入量为0.06-0.2％。
4.根据权利要求1铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，其加入方式为炉前插入、炉前喂丝、浇包冲入、放置浇包底部中的任意一种或多种，其加入次数为2-3次。
5.根据权利要求1铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，用于产航天特种配件、高铁产品及陆军重型矿机配件。
6.根据权利要求5所述铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，所述航天特种配件为ZG40Mn2转向节、ZG310-570过渡段壳体中的任意一种。
7.根据权利要求5所述铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，所述高铁产品为ZG25MnCrNiMo箱体。
8.根据权利要求5所述铝基复合脱氧变质剂合金，其特征在于，所述陆军重型矿机配件为ZG270-500前轮转向支撑架。
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