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高稀土镧合金

阅读:3发布:2020-05-11

专利汇可以提供高稀土镧合金专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高稀土镧 硅 钙 铁 合金 ,化学成分的 质量 百分含量包括:La 27~31%、Si 34~40%、Ca 16~20%和Fe 9.6~14.1%;制备所述高稀土镧硅钙铁合金的原料包括:质量百分含量为20%~35%的 稀土金属 镧、质量百分含量为55%~75%的硅 钙合金 和质量百分含量为5%~20%的废 钢 ;所述稀土金属镧中La质量百分含量≥99%;所述硅钙合金中Si质量百分含量为50~65%,Ca质量百分含量为24~31%。本发明的高稀土镧硅钙铁合金化学成份比例合适,化学成分均匀且稳定,在钢中的稀土镧收得率达19%以上,-20℃冲击性能Akv在190J以上,塑性和韧性较高,并且成本低。,下面是高稀土镧合金专利的具体信息内容。

1.一种高稀土镧合金,其特征在于,化学成分的质量百分含量包括:La 27~
31%、Si 34~40%、Ca 16~20%和Fe 9.6~14.1%;制备所述高稀土镧硅钙铁合金的原料包括:质量百分含量为20%~35%的稀土金属镧、质量百分含量为55%~75%的硅钙合金和质量百分含量为5%~20%的废;所述稀土金属镧中La质量百分含量≥99%;所述硅钙合金中Si质量百分含量为50~65%,Ca质量百分含量为24~31%。
2.如权利要求1所述的高稀土镧硅钙铁合金,其特征在于:La质量百分含量为
27.26%、Si质量百分含量为38.90%、Ca质量百分含量为19.42%和Fe质量百分含量为
11.7%。
3.如权利要求1所述的高稀土镧硅钙铁合金,其特征在于:La质量百分含量为
30.28%、Si质量百分含量为35.64%、Ca质量百分含量为16.85%和Fe质量百分含量为
13.2%。
4.如权利要求1所述的高稀土镧硅钙铁合金,其特征在于:La质量百分含量为
28.86%、Si质量百分含量为39.12%、Ca质量百分含量为17.84%和Fe质量百分含量为
12.6%。
5.如权利要求1所述的高稀土镧硅钙铁合金,其特征在于:La质量百分含量为
27.00%、Si质量百分含量为40.00%、Ca质量百分含量为20.00%和Fe质量百分含量为
12.3%。
6.如权利要求1所述的高稀土镧硅钙铁合金,其特征在于:所述废钢的度为50~
100mm。

说明书全文

高稀土镧合金

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金技术领域,具体地说,涉及一种高稀土镧硅钙铁合金。

背景技术

[0002] 稀土合金产品,可分为两大类别:一是粗稀土合金,如稀土硅铁合金,稀土镁硅铁合金等,主要以稀土渣料,混合稀土金属为原料生产,杂质较多。主要用于铸铸铁铸造领域。二是精稀土合金,其稀土含量较高,杂质较少,如钕铁合金(Nd-Fe)等,但该类合金主要应用在磁性材料等领域,目前还没有应用到炼钢领域。
[0003] 目前国内外“稀土钢”生产时,由于钢中硫、含量高,加入工艺不适,稀土合金化收得率仅为5%-10%,绝大部分被氧化烧损或形成夹杂物上浮掉。国内外“稀土钢”生产时,加入的稀土材料多是“混合稀土金属”,各金属配比波动较大,在钢中合金化效果不十分明显,还属于稀土的“粗放型”应用。目前“稀土钢”生产时,采用喂线机往钢包中喂入混合稀土包芯线,稀土收得率仅为5%左右。混合稀土包芯线价格约每吨250000元/吨左右,吨钢成本50元。
[0004] 近年来,以洁净钢为平台,在超低硫、超低氧状况下,加入稀土金属合金,提高稀土收得率,充分发挥稀土合金化作用,开发特殊用途钢材成为世界各国追求的技术发展趋势和技术研发热点。日本、瑞典等国有研究机构已经进行单一稀土金属在炼钢中应用的研究工作。日本新日铁公司用稀土取代部分,利用REAl203合金的低硬度特点,减轻夹杂危害,生产超静音轴承钢。日本JFE公司的专利:在进行含钢生产过程中在RH(Ruhstahl hausen Process)处理后加入Ca-RE-Ti-Fe合金等。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种高稀土镧硅钙铁合金,使在钢中的稀土镧收得率达19%以上。
[0006] 本发明的技术方案如下:
[0007] 一种高稀土镧硅钙铁合金,化学成分的质量百分含量包括:La 27~31%、Si34~40%、Ca 16~20%和Fe 9.6~14.1%;制备所述高稀土镧硅钙铁合金的原料包括:
质量百分含量为20%~35%的稀土金属镧、质量百分含量为55%~75%的硅钙合金和质量百分含量为5%~20%的废钢;所述稀土金属镧中La质量百分含量≥99%;所述硅钙合金中Si质量百分含量为50~65%,Ca质量百分含量为24~31%。
[0008] 进一步:La质量百分含量为27.26%、Si质量百分含量为38.90%、Ca质量百分含量为19.42%和Fe质量百分含量为11.7%。
[0009] 进一步:La质量百分含量为30.28%、Si质量百分含量为35.64%、Ca质量百分含量为16.85%和Fe质量百分含量为13.2%。
[0010] 进一步:La质量百分含量为28.86%、Si质量百分含量为39.12%、Ca质量百分含量为17.84%和Fe质量百分含量为12.6%。
[0011] 进一步:La质量百分含量为31.00%、Si质量百分含量为34.00%、Ca质量百分含量为16.00%和Fe质量百分含量为18.1%。
[0012] 进一步:La质量百分含量为27.00%、Si质量百分含量为40.00%、Ca质量百分含量为20.00%和Fe质量百分含量为12.3%。
[0013] 进一步:所述废钢的度为50~100mm。
[0014] 本发明的技术效果如下:
[0015] 1、本发明的高稀土镧硅钙铁合金在钢中的稀土镧收得率达19%以上,-20℃冲击性能Akv在190J以上,塑性和韧性较高。
[0016] 2、本发明的高稀土镧硅钙铁合金有较高的稀土含量,化学成份比例合适,化学成分均匀且稳定,成本低。

具体实施方式

[0017] 本发明按照配料、熔炼、浇注、破碎包装的步骤生产高稀土镧硅钙铁合金。
[0018] 制备高稀土镧硅钙铁合金的原料包括:稀土金属镧、硅钙合金和废钢。其中,稀土金属镧中La质量百分含量≥99%。硅钙合金中Si质量百分含量为50~65%,Ca质量百分含量为24~31%。废钢的块度为50~100mm。废钢表面干净无油污。上述原料按照高稀土镧硅钙铁合金的化学成分的质量百分含量配料。高稀土镧硅钙铁合金的化学成分的质量百分含量为:La 27~31%、Si 34~40%、Ca 16~20%和Fe 9.6~14.1%,其余为杂质。因此,上述原料的质量百分含量配比为:稀土金属镧为30%~32%、硅钙合金为58%~65%和废钢为5%~10%。高稀土镧硅钙铁合金的原料成本为:稀土金属镧80000元/吨、硅钙合金10000元/吨和废钢2000元/吨。稀土合金成本每吨价格50000元(含税),是混合稀土包芯线的20%。因此,采用本发明的原料,成本较低。
[0019] 原料的配料成分如表1所示。将配料后的原料,依次以一定加入顺序加入中频感应炉内,加热到1500~1600℃,使原料熔化,搅拌3~5min,使稀土金属镧均匀分布在钢中,去除浮渣。原料加入顺序为:废钢、硅钙合金和稀土金属镧。加入稀土金属镧前,加氯化物系保护渣,作为冶炼覆盖剂。该氯化物系保护渣的化学成分依据保护渣物化性能的要求,合适的熔点和粘度等因素来确定。氯化物系保护渣的化学成分的质量百分含量包括:CaCl229.6%~32.8%、SiO214.4%~16.4%、CaO 32.6%~34.5%和CaF216.1%~21.4%,其余为杂质。各实施例所用氯化物系保护渣的具体化学成分如表2所示。合金熔化后,在其液面加入保护渣,可以形成均匀的保护膜,有效阻止加入稀土后发生氧化反应,提高稀土收得率。浇注后产品的化学成分如表3所示。
[0020] 表1各实施例所用原料的配料成分(质量百分含量wt%)
[0021]
[0022]
[0023] 表2各实施例所用氯化物系保护渣的化学成分(质量百分含量wt%)[0024]
[0025] 表3各实施例的化学成分(质量百分含量wt%)
[0026]
[0027] 熔炼后,把合金倒入锭盘中浇注。倒入合金锭盘中的合金冷却后,将其破碎到合适粒度(5-30mm)得到最终产品,按用户需求进行密封包装。
[0028] 将生产得到高稀土镧硅钙铁合金加入到Q460C钢中。表4和表5分别是各实施例的产品在Q460C钢中的稀土收得率和性能检验结果。
[0029] 表4实施例的产品在Q460C钢中的稀土收得率
[0030]
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