铁-铌-稀土中间合金及其制备方法.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CN112981223A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110162381.3(22)申请日2021.02.05(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号申请人钢铁研究总院淮安有限公司(72)发明人吴晓东陈雪琴黄寅舜王忠英(74)专利代理机构南京智造力知识产权代理有限公司32382代理人石晓花(51)Int.Cl.C22C35/00(2006.01)C22C33/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称铁-铌-稀土中间合金及其制备方法(57)摘要本发明属于金属材料的合金制备技术领域，公开了一种铁‑铌‑稀土中间合金及其制备方法。合金中各成分及其重量百分比为：铁60～90％，铌5～20％和稀土金属5～20％。制备方法包括以下步骤：按照合金中各元素的重量百分比备料，将铁、铌、稀土金属原料放入真空熔炼炉的坩埚内；抽真空至熔炼炉内真空度为6.67×10‑2Pa以下，充入高纯氩气作为保护气体，使真空度保持在500～800Pa，然后升温至1560±20℃熔炼15～30min，最后将合金溶液浇注到模具中冷却成型，脱模后得到铁‑铌‑稀土中间合金。通过该方法制备得到的铁‑铌‑稀土中间合金成分均匀，适用性广，尤其可以用作耐热钢、不锈钢和高温合金钢的添加剂。CN112981223ACN112981223A权利要求书1/1页1.铁‑铌‑稀土中间合金，其特征在于，各成分及其百分含量分别为：60～90％的铁，5～20％的铌和5～20％的稀土金属。2.如权利要求1所述的铁‑铌‑稀土中间合金，其特征在于，所述稀土金属为镧、铈、钇中的一种或多种。3.如权利要求1或2所述的铁‑铌‑稀土中间合金的制备方法，其特征在于，具体步骤为：按照合金中各元素的重量百分比备料，将铁、铌、稀土金属原料放入真空熔炼炉的坩埚内；抽真空至熔炼炉内真空度为6.67×10‑2Pa以下，充入保护气体，使真空度保持在500～800Pa，然后升温至1560±20℃熔炼15～30min，最后将合金溶液浇注到模具中冷却成型，脱模后得到铁‑铌‑稀土中间合金。4.如权利要求3所述的铁‑铌‑稀土中间合金的制备方法，其特征在于，所述铁、稀土金属原料的纯度为99.0～99.8％，铌原料为含铌60％的铌铁；所述稀土金属为镧、铈、钇中的一种或多种。5.如权利要求3所述的铁‑铌‑稀土中间合金的制备方法，其特征在于，所述保护气体为高纯氩气。6.如权利要求3所述的铁‑铌‑稀土中间合金的制备方法，其特征在于，所述坩埚为氧化铝坩埚、氧化镁坩埚或氧化钙坩埚。7.如权利要求3所述的铁‑铌‑稀土中间合金的制备方法，其特征在于，所述模具为钢模具或铸铁模具。2CN112981223A说明书1/3页铁‑铌‑稀土中间合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于金属材料的合金制备技术领域，尤其涉及一种铁‑铌‑稀土中间合金及其制备方法。背景技术[0002]在耐热钢、不锈钢和高温合金钢的生产过程中，铌和稀土在耐热钢、不锈钢和高温合金钢中的行为一直是提高合金性能的重要研究内容。稀土元素能够有效降低合金中氧、硫等杂质元素的危害，而且对合金的耐高温氧化性、韧性、耐腐蚀性等重要性能均能起到独特效果。但目前稀土的加入方法和稀土含量的稳定控制一直是广大冶金工作者所研究和关注的对象。同时，有研究表明耐热钢、不锈钢和高温合金钢中含铌可降低堆垛层错能从而提高材料的蠕变强度，因此在耐热钢、不锈钢和高温合金钢中添加铌元素有利于提高合金综合性能，由于含铌耐热钢、不锈钢和高温合金钢拥有优越的耐腐蚀和耐热性能，目前已广泛应用于火电、化工等领域。在稀土钢生产过程中稀土的加入方法一直是科研工作这研究的重点，现有加入方法包括喂丝法、包芯线、稀土铁中间合金等多种形式，目前效果比较明显的是稀土铁中间合金加入法，如：稀土硅铁合金、稀土铈铁合金、稀土铝锰钙铁合金等稀土合金，但这些稀土铁合金的显著不足是在其合金中通常含有较高含量的硅、铝、锰等合金元素，导致了这些耐热钢、不锈钢和高温合金钢的使用范围受到了很大限制。同时，由于含铌60％的铌铁合金具有较高的熔点，在作为合金添加剂使用时，常常需要升高钢液温度才能保证铌铁合金完全溶解到钢液中，从而影响到钢液的纯净度，进而影响钢的品质。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足，提供一种铁‑铌‑稀土中间合金及其制备方法。[0004]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：[0005]一种铁‑铌‑稀土中间合金，各成分及其百分含量分别为：60～90％的铁，5～20％的铌和5～20％的稀土金属，所述稀土金属为镧、铈、钇中的一种或多种。[0006]本发明还提供一种上述的