專利名稱：一種鎂鋁合金包芯線的制作方法
技術領域：
本發明涉及冶金工程技術領域，具體涉及一種合金包芯線。
背景技術：
目前，鋁、硅、錳等元素組成的脫氧劑已在煉鋼生產中得到廣泛的應用。針對不同的鋼種，采用與之相適應的最佳脫氧劑的操作工藝顯得經濟實用。由于鋁的脫氧能力較強，因此是煉鋼過程中最主要的深脫氧劑。但是，隨著科學技術的發展，人們對鋼的產品質量要求越來越高，煉鋼朝著高潔凈的方向發展。用鋁脫氧使鋼中的產生的串狀的Al2O3夾雜尺寸較大，不但使水口結瘤，影響生產順行，而且不易上浮排除，進而對鋼材的機械性能產生了影響，比如說，在鋼中可導致汽車和電氣產品用薄鋼板表面缺陷，引起罐用薄鋼板裂紋，造成輪胎子午線等線材斷線，使軸承鋼等棒材疲勞性能惡化等等。總之，用鋁進行深脫氧，已不能滿足高潔凈鋼的要求。
為了降低鋁脫氧給鋼質量造成的影響，目前已采用含有堿土金屬Ca、Ba的復合脫氧劑，特別是含Ca復合脫氧劑，較好地改變夾雜物的形狀，使夾雜物呈現球形，解決了實際生產中水口結瘤問題。實際生產中的Ca處理，都是采用喂Ca的包芯線方式進行處理。但是，有的鋼種如軸承鋼等對疲勞性能要求嚴格的鋼不能進行Ca處理。
近年來，在實驗室使用含Mg合金脫氧和使夾雜物變性的方面進行了一定的研究，研究表明，Mg在鋼水中的溶解度比較高(1600℃時，Mg在鐵液中的溶解度為0.106％，Ca在鐵液中的溶解度為0.032％。)，含Mg合金脫氧可以使鋼液中氧含量降到極低，夾雜物呈細小顆粒狀并在鋼中均勻分布。但從研究的廣度和深度來看，使用含Mg合金對鋼液脫氧和改變夾雜物并沒有得到足夠的重視。其原因可能是在煉鋼溫度下，Mg的蒸氣壓(1600℃時，1.952×106Pa)比Ca的蒸氣壓高(1600℃時，0.185×106Pa)，更容易從鋼液中逸出。因而，目前還沒有在工業上應用含Mg合金脫氧。
發明內容
為解決在煉鋼溫度下，鎂蒸氣容易從鋼液中逸出，不容易加入鋼水中的問題，本發明提供了一種鎂鋁合金包芯線，它充分利用Mg在鐵液中的溶解度高的特點，利用含Mg合金復合脫氧以及采用喂線技術等操作，實現Mg對鋼液進行脫氧處理的目的。
本發明所述鎂鋁合金包芯線，它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為Mg 5～13％，Al 11～14％，余量為Fe及不可避免的雜質。煉鋼過程中，利用喂線機將鎂鋁合金包芯線插入鋼水，加入鎂可使鋼中氧含量降低，夾雜物進一步細化，解決鋼水潔凈等問題。
本發明所述鎂鋁合金包芯線的制備，使用合金包芯線機來完成。按上述比例將一定量的MgAl合金粉與Fe粉在容器內充分混均，均勻地加入鐵皮內，用包芯線機制成MgAl合金包芯線。
由于Mg以包芯線的方式加入鋼包中，外包鐵皮可防止鋼渣對Mg的氧化，使Mg直接加入鋼包底部，充分與鋼水接觸。通過芯劑中加入的高熔點物質以及合金中低比例的Mg含量，可降低Mg的氣化速度。因此，本發明所述Mg合金包芯線，有效地解決了在煉鋼溫度下Mg的蒸氣壓較高，易被鋼渣氧化，不容易加入到鋼水中問題。
通過在優質高碳鋼的冶煉上進行了小批量工業性試驗可以看出采用Mg合金包芯線，優質高碳鋼鑄坯上全氧含量的平均值為13.5×10-6，脫氧能力優于原工藝，脫氧產物的組成接近鈣斜長石，提高了鋼中非金屬夾雜物的變形能力；可使鑄坯上夾雜物的平均數量減少27％，總面積降低42％，平均面積降低41％以及最大直徑的平均值降低17％。綜上所述，采用Mg處理能更進一步凈化鋼液，改變夾雜物形態，提高鋼水可鑄性和鋼材的力學性能，并能顯著提高鐵合金的收得率，降低煉鋼成本，其經濟效果顯著。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式所述鎂鋁合金包芯線，它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為Mg 5～13％，Al 11～14％，余量為Fe及不可避免的雜質。
本實施方式所述鎂鋁合金包芯線的制備方法與現有合金包芯線的制備方法相同，選用現有合金包芯線機組，按上述比例準備芯部原料，粉碎后過100～400目篩，采用薄帶鋼把各種合金粉包復成圓形芯線。在精煉后，選用喂線機以一定的速度把鎂鋁合金包芯線射入鋼包底部，使合金在鋼水中均勻彌散，喂線法處理鋼液，鋼液反映平穩、均勻，避免二次氧化，夾雜物上浮速率快，凈化、均勻；同時，喂線法可避免將氣體帶入鋼液中。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于，它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為6％Mg、12％Al(18％MgAl合金)和82％Fe。試驗證明優質高碳鋼鑄坯上全氧含量的平均值為15×10-6，脫氧能力優于原工藝，脫氧產物的組成接近鈣斜長石，提高了鋼中非金屬夾雜物的變形能力。可使鑄坯上夾雜物的平均數量減少28％，總面積降低45％，平均面積降低44％以及最大直徑的平均值降低19％。這說明采用Mg處理確實起到了夾雜物尺寸細化效果。
具體實施例方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于，它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為9％Mg、17％Al(26％MgAl合金)和74％Fe。試驗證明優質高碳鋼鑄坯上全氧含量的平均值為11×10-6，脫氧能力優于原工藝，脫氧產物的組成接近鈣斜長石，提高了鋼中非金屬夾雜物的變形能力。可使鑄坯上夾雜物的平均數量減少25％，總面積降低40％，平均面積降低40％以及最大直徑的平均值降低16％。這說明采用Mg處理確實起到了夾雜物尺寸細化效果。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于，它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為12％Mg、23％Al(35％MgAl合金)和65％Fe。試驗證明優質高碳鋼鑄坯上全氧含量的平均值為13×10-6，脫氧能力優于原工藝，脫氧產物的組成接近鈣斜長石，提高了鋼中非金屬夾雜物的變形能力。可使鑄坯上夾雜物的平均數量減少27％，總面積降低41％，平均面積降低41％以及最大直徑的平均值降低17％。這說明采用Mg處理確實起到了夾雜物尺寸細化效果。
權利要求
1.一種鎂鋁合金包芯線，其特征在于它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為Mg 5～13％，Al 11～14％，余量為Fe及不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種鎂鋁合金包芯線，其特征在于它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為Mg 6％，Al 12％，Fe 82％。
3.根據權利要求1所述的一種鎂鋁合金包芯線，其特征在于它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為Mg 9％，Al 17％，Fe 74％。
4.根據權利要求1所述的一種鎂鋁合金包芯線，其特征在于它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為Mg 12％，Al 23％，Fe 65％。
全文摘要
一種鎂鋁合金包芯線，它涉及冶金工程技術領域，具體涉及一種合金包芯線。為解決在煉鋼溫度下，鎂蒸汽容易從鋼液中逸出，不容易加入鋼水中的問題，本發明提供了一種鎂鋁合金包芯線，它的芯部合金粉按質量百分比計的化學成分為Mg 5～13％，Al 11～14％，余量為Fe及不可避免的雜質。本發明充分利用Mg在鐵液中的溶解度高的特點，利用含Mg合金復合脫氧以及采用喂線技術等操作，實現Mg對鋼液進行脫氧處理的目的。通過芯劑中加入的高熔點物質以及合金中低比例的Mg含量，可降低Mg的氣化速度。因此，本發明所述Mg合金包芯線，有效地解決了在煉鋼溫度下Mg的蒸氣壓較高，易被鋼渣氧化，不容易加入到鋼水中問題。
文檔編號C21C7/06GK101078034SQ20071005263
公開日2007年11月28日 申請日期2007年7月4日 優先權日2007年7月4日
發明者田青, 袁偉霞, 易衛東, 萬恩同, 陳綱, 陳迪慶, 趙繼宇, 耿恒亮, 李偉 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司