專利名稱：：一種稀土鋁鈣鐵合金的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種稀土鋁鈣鐵合金，屬于鋼鐵冶金領域。
背景技術：
：在鋼鐵冶煉的過程中，為了保證鋼液的潔凈，必須去除鋼液中的碳、氧等雜質，才能提高鋼的質量，煉鋼脫氧主要用添加脫氧劑來完成。脫氧劑主要為鋁，但同時易二次氧化而產生Ab03夾雜而影響鋼的性能，需要在后續(xù)的工序中得到有效去除。為了有效地去除由于大量的鋁加入而生成的氧化鋁脫氧產物，目前主要采取的辦法為(l)延長真空攪拌時間，促進夾雜物上浮。但這種方法必然會延長精煉時間，增加生產成本和降低產量。(2)鋁脫氧后在真空熔池中加入一定成分的渣劑，這種渣劑主要成分為CaO，其作用是能有效地吸附從鋼液中上浮到鋼液表面的氧化鋁夾雜物。這種方法的不足在于當加入渣劑后，不僅會造成鋼液溫度損失，同時熔化這些渣劑也需要2~3分鐘時間；另外，一旦加入方法不確當也會造成這些渣劑被巻入鋼液，對鋼液形成污染等現象。(3)對氧化鋁夾雜物進行變性。如在鋼液中添加鈣元素，使得鋼中氧化鋁夾雜物結合形成鈣鋁復合氧化物，尤其是形成如12CaC^7Al203這種低熔點大顆粒夾雜物，這種夾雜物一方面容易從鋼液中上浮去除，另一方面由于其熔點較低，在澆注過程不容易造成水口結瘤，保證澆注順行。但由于金屬鈣在煉鋼溫度下容易氣化，因此不容易加入，收得率很低。除了鈣能使氧化鋁夾雜物變性以外，近年來，國內外對稀土在鋼中夾雜物的改性和變質作用十分重視。但從現有技術來看，稀土合金中稀土的含量較低(0.03~lwt%)，不足以使產生的Al203夾雜物變性。或者在合金中沒有添加有益的鈣元素，在改善鋼的性能方面得不到理想的效果。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種稀土鋁鈣鐵合金，它可以使鋼中的夾雜物變性，生產出高潔凈度鋼材，尤其是使高深沖性能的低碳低硅板材冶煉工藝得到改進。從而滿足高檔次汽車、家電等對所用鋼板的性能要求。本發(fā)明的另一個目的是提供上述合金的制備方法。本發(fā)明的稀土鋁鈣鐵合金，其成分及其含量為Al3060wt%，Cal10wt%，REl20wt%，C00.08wt%，Si00.5wt%，S00.03wt%，P00.03wt%，不可避免雜質元素總量0.0011wt%，余量為鐵。本發(fā)明的稀土鋁鈣鐵合金中的RE為為含有至少Ce、La中的一種的混合稀土，在混合稀土中Ce、La的總含量占總稀土含量的90100wt。/0。該合金的主要特點為(l)釆用稀土、鋁、鈣多元素復合脫氧的原理，顯著提高了合金對鋼液的脫氧效率；(2)脫氧所形成的復合夾雜物容易在鋼液中上浮；(3)容易形成低熔點夾雜物，克服由于氧化鋁過多造成連鑄過程中的水口結瘤現象；(4)合金中的鐵、稀土元素顯著增加了合金比重，使得添加過程中能快速進入鋼液，提高了鋁、鈣、稀土的脫氧和夾雜物變性效果，提高了合金成分的利用效率；(5)解決了深沖鋼RH精煉過程中鈣處理和稀土添加方面的難題；(6)含有極低含量的碳、硅等雜質元素，不會對鋼液造成增碳，增硅方面的不足；(7)加入方法簡單、方便，不易粉化，保存時間長。該產品尤其適合高質量的低碳、低硅，具有優(yōu)良深沖性能的板材在冶煉中使用，尤其在RH冶煉超低碳鋼過程中的應用更具有其獨特性。該合金的制備方法利用純鋁錠、稀土、金屬鈣和低碳優(yōu)質廢鋼通過感應爐兩歩法烙煉工藝制備出符合要求的成品合金?；竟に嚍槭紫纫约冧X錠、稀土、金屬鈣為原料利用感應爐熔化和混合制備出定成分的稀土鋁鈣初始合金，這是第一歩。然后再利用優(yōu)質廢鋼和鋁錠為原料在感應爐屮熔煉成鋁鐵母液，再添加在上述第一歩中已經制備好的初始稀土鋁鈣合金，并在感應爐內均勻混合達到最終成分要求，然后澆注成型、冷卻后進入產品庫。具體實施例方式下面通過實施例進一步描述本發(fā)明。按照本發(fā)明提供的稀土鋁鈣鐵合金在實際鋼液中進行脫氧實驗，實驗在20公斤真空感應爐上完成。實驗方法如下選用一定成分優(yōu)質廢鋼(碳含量為0.030.05wtn/。),首先在大氣條件下熔化完畢，然后進行真空脫碳處理，當碳含量達到小于0.005wtM后，破真空，扒渣，測定鋼中的氧含量為0.025-0.040wt%，然后重新抽真空，使鋼液保持在真空條件下。在該條件下，添加不同合金(鋁鐵、鋁鈣鐵、稀土鋁鈣鐵)進行脫氧和合金化，添加完后，利用感應攪拌3分鐘，在真空下取樣分析鋼中鋁含量和全氧含量并用電鏡觀察夾雜物大小和數量，比較這三種不同脫氧工藝對鋼液潔凈度的影響。所有三種合金劑按照同樣的鋁添加量加入計算，鋁的理論加入量為0.10%(鋁的收得率按100%計算)。不同合金脫氧效果對比成分(wt。/。)如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>4—本發(fā)明合金0.0250.00700.0570.0630.00110細6(C，AI)xOy,少量A1203543個/mm2平均(本發(fā)明合金>0.0310.00910.0460.0560.00100扁2(Ca，RE，AI)xOy,少量Al203963個/mm21—對比合余A0.0220細50.0490.060A12031170個/mm22_對比合金A0.0290.00900.0420.052Al2。31168個/mm23_對比合金A0.0350.01130.0330馬A12031585個/mm24—對比合金A0.0370.01300.0280.043A120321110個/mm2平均(對比合金A)0.0310.剛50.0380.0501583個/mm2l一對比合金B(yǎng)0.0320.00980.0340,0430.0005(Ca^Al)xOy,少部分Al2031073個/mm22—對比合金B(yǎng)0.0280.00910.0450.0530.0012(Ca^Al)xOy,少部分A1203960個/mm23_對比合金B(yǎng)0.026O，O0.0440.0550細1(Ca^Al)xOy,少部分A1203865個/mm24_對比合金B(yǎng)0扁0.01180.0330.0500細5(Ca，Al)xOy，少部分A12031288個/mm2平均(對比合金B(yǎng))0.0320.00990.0390.0500.00081072個/mm2表中對比合金A—指與本發(fā)明合金鋁含量相同的鋁鐵合金；對比合金B(yǎng)—指與本發(fā)明合金鋁、鈣含量相同的鋁鈣鐵合金；T.O—指鋼中全氧含量；Al(s),Al(t)，Ca,RE—分別指鋼中酸溶鋁、全鋁、鈣、稀土的化學分析含量；(Ca，RE,Al)xOy夾雜物一指所發(fā)現的夾雜物在電子顯微鏡下條件下含有Ca,RE,Al元素所組成的復合氧化物，下標x,y指具體夾雜物成分具有多種不確定類型的統一示意表達式；(Ca,Al)xOy夾雜物一指所發(fā)現的夾雜物在電子顯微鏡下條件下僅含有Ca,Al元素，而不含有RE元素所組成的復合氧化物；從上表實驗結果對比可以看出，本發(fā)明的新合金在平均初始氧含量接近的條件下，加入相同數量的鋁，可以起到提卨鋁的收得率、降低氧含量、使夾雜物改性和去除效率高的優(yōu)點，同時鋼液中還有一定的殘余稀土量。因此本發(fā)明所提出的稀土鋁鈣合金對"潔凈度鋼材，尤其是高深沖性能的低碳低硅板材冶煉工藝的改進具有重要意義。權利要求1、一種稀土鋁鈣鐵合金，其特征在于，該合金的成分及其含量為Al30～60wt％，Ca1～10wt％，RE1～20wt％，C0～0.08wt％，Si0～0.5wt％，S0～0.03wt％，P0～0.03wt％，不可避免雜質元素總量0.001～1wt％，余量為鐵。2、根據權利耍求1所述的稀土鋁鈣鐵合金，其特征在于，所述RE為含有至少Ce、La中的一種的混合稀土，在混合稀土中Ce、La的總含量占總稀土含量的90100wt%。全文摘要本發(fā)明公開了一種稀土鋁鈣鐵合金，它可以使鋼中的夾雜物變性，生產出高潔凈度鋼材，尤其是使高深沖性能的低碳低硅板材冶煉工藝得到改進。從而滿足高檔次汽車、家電等對所用鋼板的性能要求。該合金的成分及其含量為Al30～60wt％，Ca1～10wt％，RE1～20wt％，C0～0.08wt％，Si0～0.5wt％，S0～0.03wt％，P0～0.03wt％，不可避免雜質元素總量0.001～1wt％，余量為鐵。所述RE為含有至少Ce、La中的一種的混合稀土，在混合稀土中Ce、La的總含量占總稀土含量的90～100wt％。文檔編號C22C30/00GK101519747SQ200910118978公開日2009年9月2日申請日期2009年3月11日優(yōu)先權日2009年3月11日發(fā)明者吳鵬飛,成國光,楊曉紅,渠天盛申請人:愛德洛(北京)科技有限公司