專利名稱：一種錳鋁鈦鐵合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用準(zhǔn)沸騰鋼工藝冶煉焊條鋼的脫氧及合金化添加劑，特別是錳鋁鈦鐵合金。
目前，用準(zhǔn)沸騰鋼工藝冶煉焊條鋼的脫氧及合金化添加劑主要為錳鋁鐵合金，如中國專利92107299公開的“鋁錳鐵復(fù)合脫氧劑”，其組分為(重量百分比)鋁20-26％，錳30-35％，鐵38-48％，余量為雜質(zhì)。用鋁錳鐵合金生產(chǎn)的焊條在使用時(shí)有時(shí)出現(xiàn)焊縫開裂現(xiàn)象，其原因之一是由于焊縫金屬中氫、氮的溶解析出所致，特別是當(dāng)鋼中同時(shí)含有游離的氫、氮時(shí)，會顯著增加焊縫金屬的冷脆傾向。雖然可以通過對鋼材的預(yù)熱及嚴(yán)格烘烤部分消除氫的不利影響，但是氮的有害作用則難以消除。
本發(fā)明目的是提供一種錳鋁鈦鐵合金，作為脫氧和合金化添加劑，消除氮、氫的影響，減少生產(chǎn)的焊條在使用時(shí)出現(xiàn)焊縫開裂現(xiàn)象，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。
本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
錳鋁鈦鐵合金各組分的重量百分比為錳30-40％，鋁15-28％，鈦1.0-4.0％，鐵23-43％，其余為雜質(zhì)，雜質(zhì)中包括碳、硅、磷、硫等。
本發(fā)明較佳的成分范圍是錳36-40％，鋁15-19％，鈦1.5-3.0％，鐵28-38％，其余為雜質(zhì)，雜質(zhì)中包括碳、硅、磷、硫等。
本發(fā)明最佳的成分范圍是錳36％，鋁19％，鈦2.0％，鐵38％，其余為雜質(zhì)，雜質(zhì)中包括碳、硅、磷、硫等。
采用本發(fā)明錳鋁鈦鐵合金作為冶煉焊條鋼的脫氧及合金化添加劑除具有普通錳鋁鐵合金的脫氧及合金化作用外，還具有如下特點(diǎn)1.由于含鈦而形成的三元復(fù)合脫氧交互作用進(jìn)一步提高了金屬的脫氧能力。
2.由于鈦和氮的親和力高于鋁與氮的親和力(TiN和AlN二者在1500℃的生成自由能差為-10101.2J/g.atom)，當(dāng)鋼中二者含量相同時(shí)優(yōu)先生成TiN。
3.由于鈦和氧結(jié)合生成TiO2的能力遠(yuǎn)小于鋁和氧生成Al2O3能力(二者在1600℃生成自由能之差為-205540.5J/g.atom)，因此在同等條件下鋁優(yōu)先與氧結(jié)合形成Al2O3，Ti則殘留在鋼中。
4.焊條中的碳、硅、鋁等的含量應(yīng)盡可能低，而含Ti為0.02％時(shí)對焊條鋼電阻率的不利影響要比上述元素低得多。
5.由于焊條鋼中含有0.006％氮時(shí)，它與0.02％的鈦達(dá)到最佳配比1.15≤Ti/N≤3.4，從而顯著改善焊縫性能，這是因?yàn)殁伖潭撕p金屬中的氮形成TiN，致使由氫、氮引起的冷脆性得到抑制，而TiN粒子對氫捕獲有陷阱作用，亦使氫的不利作用難以發(fā)揮，TiN粒子的細(xì)化晶粒作用，使解里斷裂單元得到細(xì)化，從而提高縮性和改善焊縫韌性，減少焊縫開裂。
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步敘述。
附表為本發(fā)明實(shí)施例中各組分的含量(重量百分比)該合金由中頻感應(yīng)爐冶煉，所用原料為復(fù)合國家標(biāo)準(zhǔn)、有確定化學(xué)成分的錳鐵、鈦鐵和純鋁，所用廢鋼為含碳量在0.3％以下的低碳鋼，按各元素的吸收率嚴(yán)格計(jì)算各元素的加入量。開爐前，向爐辟加入少許覆蓋劑，然后加入20％鋁，同時(shí)加入廢鋼，廢鋼開始溶化下沉?xí)r，加入錳鐵，爐中出現(xiàn)液面時(shí)，加入少許覆蓋劑，廢鋼、錳鐵基本熔清后加入鈦鐵，余鋁，熔清立即出爐，澆鑄成方塊。
各實(shí)施例組份(重量百分比) 附表
權(quán)利要求
1.一種錳鋁鈦鐵合金，其特征在于錳鋁鈦鐵合金各組分的重量百分比為錳30-40％，鋁15-28％，鈦1.0-4.0％，鐵23-43％，其余為雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之錳鋁鈦鐵合金，其特征在于錳鋁鈦鐵合金各組分的重量百分比為錳36-40％，鋁15-19％，鈦1.5-3.0％，鐵28-38％，其余為雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之錳鋁鈦鐵合金，其特征在于錳鋁鈦鐵合金各組分的重量百分比為錳36％，鋁19％，鈦2.0％，鐵38％，其余為雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用準(zhǔn)沸騰鋼工藝冶煉焊條鋼的脫氧及合金化添加劑,特別是錳鋁鈦鐵合金。技術(shù)方案是錳鋁鈦鐵合金各組分的重量百分比為:錳30—40%,鋁15—28%,鈦1.0—4.0%,鐵23—43%,其余為雜質(zhì)。采用本發(fā)明錳鋁鈦鐵合金作為冶煉焊條鋼的脫氧及合金化添加劑除具有普通錳鋁鐵合金的脫氧及合金化作用外,抑制了焊縫金屬中的氮、氫的影響,提高縮性和改善焊縫韌性,減少焊縫開裂。
文檔編號C21C7/06GK1198474SQ98104998
公開日1998年11月11日 申請日期1998年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月13日
發(fā)明者齊長發(fā), 戴新猷, 王云閣, 王愛軍, 李夢英 申請人:唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司