稀土金属丝
专利汇可以提供稀土金属丝专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种高纯度、高塑性和强度的 稀土金属 丝。由于该稀土金属丝中的在20%-30%(体积)浓度的 盐酸 中不溶的夹杂物含量在0.2%(重量)以下而达到上述性能。所述的夹杂物是由稀土金属，特别是镧、铈、镨、钕的三价 氧 化物和 钙 的 硅 铝 酸盐类物质构成的。，下面是稀土金属丝专利的具体信息内容。
本发明涉及稀土金属丝，尤其是涉及用作炼钢添加剂的稀土金 属丝。
稀土金属丝在钢中的应用已从早期的作净化剂、变质剂、脱氧 剂等演变为现今的作合金化剂。近年来的大量研究证明，稀土金属 在钢的基体中有一定的固溶度，因而会对钢的组织、性能产生明显 的影响。因此向钢水中添加稀土金属，不仅要保证按预定量将其加 入钢水，而且要保证所加的稀土金属以预定量含在钢中，尤其是固 溶在钢中。经过多年的探索，在本技术领域中，公认向连铸结晶器 中喂入稀土金属丝是优选的添加稀土金属的方法。为保证顺利地将 稀土金属丝喂入连铸结晶器中及保证钢中含有固溶了预定量的稀土 金属，则必须保证所述的稀土金属丝有一定的塑性和强度，以便在 喂丝过程中所述的丝不断，及保证所加的稀土金属含有较高的纯 度，以便其在钢中有预定的含量或固溶量。
ZL94108075.7专利和CN1219600A公开了提高稀土金属塑性和 强度的方法。该方法通过使稀土金属含有一定量的镁和/或钇来提 高该稀土金属的塑性和韧性。虽然该方法达到了预期的改善塑性和 韧性的目的，但该稀土金属中所含的镁和/或钇不是改善或达到钢 的某些特定性能所必须的稀土元素，也就是说它们对于改善钢的特 定性能没有积极的影响，由于稀土金属带入了一定量的镁和/或钇 则意味着钢中的技术标准所规定的稀土金属的有效量减少。因此， 本技术领域一直在寻求塑性、强度优良但又不含镁和/或钇的稀土 金属丝。
在本发明中，稀土金属丝的塑性和强度是按中华人民共和国黑 色冶金行业标准YB/T010-92中的4.4和4.5款定义的，即稀土金 属丝的重复弯曲三次不折断，及抗拉强度大于120Mpa。
本发明的目的在于提供一种塑性、强度优良的高纯度的稀土金 属丝。
经过长期的探索，本发明人发现：稀土金属丝中所含的夹杂物 对于其塑性和强度有很大影响。进一步的研究表明，所述的夹杂物 是用浓度为20％-30％(体积)的盐酸溶液在常温下溶解稀土金属 丝后得到的不溶夹杂物。不同浓度的盐酸溶液均可溶解该稀土金属 丝而得到所述的不溶夹杂物，但所用的盐酸溶液浓度过低，如低于 20％(体积)，则溶解时间过长；而该盐酸溶液浓度过高，如高于30％ (体积)则反应过于急烈；因此，优选用20％-30％(体积)的盐 酸溶液来溶解所述稀土金属丝。用能谱及扫描电镜等常规方法分析 得到的不溶的夹杂物得知该夹杂物是由镧、铈、镨、钕等稀土元素 的氧化物，主要是三价氧化物及渣相，即钙的硅铝酸盐类物质构成 的。虽然构成所述不溶夹杂物的所述三价稀土氧化物和钙的硅铝酸 盐类渣相的比例因原料组成，所用的熔炼设备及工艺方法的不同而 有些差别，但影响稀土金属丝的塑性和强度的决定因素是该丝中所 含的不溶夹杂物的总量，而不是该夹杂物中各组份的比例。在金相 显微镜下观察稀土金属丝时发现，所述的夹杂物大部分聚集在稀土 金属丝的中心部位，聚集了大量所述夹杂物的中心部位就是稀土金 属丝的断裂源。在无法控制上述聚集趋势的前提下，只有控制所述 夹杂物的总量才能降低夹杂物聚集的不利影响。
用于本发明中的术语“稀土金属丝”包括由任意含量的镧、铈、 镨、钕混合稀土金属或单一的稀土金属构成的任意的稀土金属丝。
本发明说明书下文中及权利要求书中所述的不溶夹杂物特指用 20％-30％(体积)浓度的盐酸溶液，在常温下溶解稀土金属丝而获 得的，以稀土金属的三价氧化物及钙的硅铝酸盐物质构成的夹杂 物。在用浓度为20％-30％(体积)的盐酸溶液溶解稀土金属丝时， 有时会得到来源于原料中的不溶的金属相，如钛金属的析出物，但 它们与本发明所定义的所述盐酸溶液不溶的夹杂物不同，它对稀土 金属丝的塑性、强度没有不利影响，这些金属相很容易用金相显微 镜鉴别。本发明对所述稀土金属丝的横截面形状和尺寸不作任何限 定。
非特别指明，下文中的百分比均为重量百分比。
本发明所提供的稀土金属丝是其中所述的，在常温下不溶于 20％-30％(体积)浓度的盐酸溶液的所述夹杂物含量小于0.2％(重 量)的稀土金属丝。所述的夹杂物为稀土元素的三价氧化物及钙的 硅铝酸盐类物质构成的夹杂物。
烯土金属线中所述的夹杂物含量＞0.2％(重量)时，稀土金属 丝的塑性、强度较差。
本发明的稀土金属丝的制备工艺如下：
按用户的成份要求用稀土金属进行配料，然后于感应炉中熔 化。当金属全熔后将金属液温度升至1015-1100℃，停电镇静1- 3分钟，然后浇铸成锭。
采用含有0.15％(重量)以下的所述夹杂物的稀土金属进行配 料。
在金属液温度升至1050-1100℃后，对金属液进行搅动，最 好通过钼管对该金属液吹Ar，下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：按La、Ce、Pr、Nd的规格要求，用稀土金属原料 进行配料，配入的稀土金属中的所述夹杂物的总含量为0.05％(重 量)，将配好的原料放在容量为15kg的中频炉中进行熔炼。所述 中频炉采用石墨坩埚。
当金属全熔并达到1100℃后，通过钼管进行吹Ar2分钟，然 后再镇静1分钟，最后将该金属液铸成直径为Φ56mm，单重2kg的 锭；
用AY-32-315四柱式万能液压机将所得的锭挤压成Φ2mm的 丝。在压丝过程中无断线现象。
检测：
1、该丝的化学成份如下：
(La+Ce+Pr+Nd)＝98％(重量)，其中Ce＝49％(重量)，其它为 不作要求的其它稀土元素及杂质。
2、分析取自上述丝的5个不同部位的试样，用20％(体积) 的盐酸，于常温下溶解该试样，经过滤、洗涤、干燥、灼烧称重， 所得的所述夹杂物的重量的平均值为0.008％(重量)。
3、该丝的取自5个不同部位的试样反复弯曲次数平均值为46 次。
抗拉强度圴＞120MPa
实施例2
按La、Ce、Pr、Nd的规格要求，用稀土金属配料，配入的稀 土金属中的所述夹杂物的总含量为0.14％(重量)，将配好的原料 按实施例1相同的方法进行熔炼、铸锭、挤压成Φ2.8mm的丝。
检测：
1、该丝的化学成份如下：
(La+Ce+Pr+Nd+)＝98.5％(重量)，其中La＝42％(重量)，其 它为不作要求的其它稀土元素及杂质。
2、分析取自上述丝的5个不同部位的样品，采用实施例1相 同的分析方法测得其中所述的不溶夹杂物的平均含量＝0.12％(重 量)。
3、上述丝的弯曲次数平均值为22次、抗拉强度＞120MPa。
实施例3：采用含有0.012％(重量)所述夹杂物的金属镧原料， 按稀土金属丝中的镧含量＝99.0％(重量)的技术要求进行配料。以 与实施例1相同的，但不吹Ar的工艺步骤得到Φ2.5mm的丝。
检测：
1、该丝含镧量＝99.0％(重量)
2、分析取自上述丝的5个不同部位的试样，采用实施例1相 同的分析方法测得其中所述不溶的夹杂物的平均含量＝0.013％(重 量)。
3、上述丝的弯曲次数平均值为32次，抗拉强度＞120Mpa。
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