中铬型铁铬铝合金及其生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113174531A(43)申请公布日2021.07.27(21)申请号202110345954.6C22C38/48(2006.01)(22)申请日2021.03.31C22C33/06(2006.01)C21C7/068(2006.01)(71)申请人中北大学地址030051山西省太原市尖草坪区学院路3号(72)发明人杜晓建刘承志成生伟李涛涛张利邢佳刘艳莲(74)专利代理机构北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙)11357代理人刘洪勋(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/52(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称中铬型铁铬铝合金及其生产方法(57)摘要本发明公开了中铬型铁铬铝合金及其生产方法，该合金的成分为：碳0～0.03％、硅0～0.4％、锰0～0.5％、磷0～0.025％、硫0～0.02％、氮0～0.03％、铬16.0％～19.0％、镍0～0.6％、铝3.0％～5.0％、钴0～0.5％、铌0～0.5％、稀土0～0.2％、余量的铁及杂质；该方法包括：配料并熔炼：根据目标产品成分配料，将脱磷铁水和高碳铬铁合金加入到熔炼炉内熔炼，碳含量降低至0.4％以下、温度在1610～1640℃之间后出钢；深脱碳处理：在VOD炉进行深脱碳处理，将碳含量降低至0.03％以下；铝合金化处理：向铁铬铝熔液加入铝粒，将铝含量控制在3.0％～5.0％；钴、铌合金化及加入稀土处理：在LF炉处理，向铁铬铝熔液加入钴合金、铌合金，当钴和铌含量达到目标要求时，向铁铬铝熔液加入稀土，将稀土含量控制在0.04％～0.2％。本发明提高了铁铬铝合金的发热效率和抗氧化性能，同时CN113174531A降低其成本。CN113174531A权利要求书1/3页1.一种中铬型铁铬铝合金，其特征在于，所述中铬型铁铬铝合金的化学成分按质量百分比控制为：碳0～0.03％、硅0～0.4％、锰0～0.5％、磷0～0.025％、硫0～0.02％、氮0～0.03％、铬16.0％～19.0％、镍0～0.6％、铝3.0％～5.0％、钴0～0.5％、铌0～0.5％、稀土0～0.2％、其余为铁及不可避免的杂质余量。2.如权利要求1所述的中铬型铁铬铝合金，其特征在于，所述稀土是镧、铈、钇中的一种或多种。3.一种生产如权利要求1或2所述的中铬型铁铬铝合金的中铬型铁铬铝合金生产方法，其特征在于，所述中铬型铁铬铝合金生产方法包括如下步骤：(一)配料并熔炼：根据目标产品成分要求进行配料，将作为主要原料的脱磷铁水和高碳铬铁合金加入到AOD或K‑OBM‑S熔炼炉内进行熔炼，碳含量降低至质量百分比0.4％以下、温度在1610～1640℃之间后，将熔炼炉内铁铬铝熔液倒入钢包内；(二)深脱碳处理：将装有经熔炼炉处理的铁铬铝熔液的钢包吊入至VOD炉进行深脱碳处理，将碳含量降低至质量百分比0.03％以下；(三)铝合金化处理：向经深脱碳处理后的铁铬铝熔液内分批次加入铝粒，将铝含量控制在质量百分比3.0％～5.0％之间；(四)钴、铌合金化及加入稀土处理：铝合金化处理完成后，将钢包吊入至LF炉处理，对铁铬铝熔液进行测温取样，然后在铁铬铝熔液中加入钴合金、铌合金，当钴含量达到质量百分比0～0.5％、铌含量达到质量百分比0～0.5％时，在铁铬铝熔液中加入稀土，将稀土含量控制在质量百分比0.04％～0.2％之间。4.如权利要求3所述的中铬型铁铬铝合金生产方法，其特征在于，所述中铬型铁铬铝合金生产方法还包括步骤：(五)模铸或连铸，其中，将铁铬铝熔液进行模铸或连铸，在连铸时，中包温度控制在1540～1570℃之间；在模铸时，浇注温度控制在1530～1560℃之间。5.如权利要求3所述的中铬型铁铬铝合金生产方法，其特征在于：在配料并熔炼步骤中，在K‑OBM‑S熔炼炉内，根据目标产品成分要求进行配料，采用铁水包兑入加入脱磷铁水，再从高位料仓加入高碳铬铁合金，吹入氧气和惰性气体的混合气体进行脱碳，氧气与惰性气体的吹入量随着碳含量的降低而变化，直至碳含量降低至质量百分比0.4％以下，停止吹炼，然后加入硅铁还原后出钢，K‑OBM‑S熔炼炉内温度控制在1633℃，铁铬铝熔液的成分按质量百分比控制为：碳0.38％、硅0.11％、锰0.11％、磷0.012％、硫0.016％、氮0.014％、铬16.72％、镍0.12％；在深脱碳处理步骤中，将装有经熔炼炉处理的铁铬铝熔液的钢包吊入至VOD炉进行深脱碳处理，深脱碳处理结束后取样，将铁铬铝熔液的成分按质量百分比控制为：碳0.005％、硅0.03％、锰0.09％、磷0.011％、硫0.024％、氮0