專利名稱：高塑性和高韌性稀土合金及用該合金制成的絲或棒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有高塑性和高韌性的稀土合金及用此合金制成的絲或棒，所述合金及用其制成的絲或棒是作為煉鋼過程中的鋼水添加劑使用的。
稀土元素對鋼具有凈化、變性和控制硫化物形態(tài)的作用，近年來的研究結果表明，稀土元素對鋼還有合金化作用并在鋼中有一定的固溶度，即稀土元素在鋼中的行為類似于某些合金元素，從而給稀土元素在鋼中的應用指出了新的方向和開拓了新領域。稀土元素對鋼除了有上述作用外，還可以合金元素的狀態(tài)存在于鋼中以進一步改善鋼的性能。作為合金添加劑使用的稀土金屬制品必須具有較高的純度，特別是要求稀土金屬制品中的輕稀土元素含量要高，它在鋼中的收得率要高而穩(wěn)定，這樣就對用作煉鋼的添加劑的稀土材料提出了新的要求。傳統(tǒng)的稀土硅鐵由于存在純度不高，加入鋼中后使鋼增硅及澆注時堵塞水口問題已不適用，而在鋼錠模中吊掛稀土金屬棒、在中注管和連鑄結晶器中喂入稀土金屬絲已成為當前用稀土處理鋼水的優(yōu)選方法。然而，這類方法目前在鋼鐵工業(yè)中尚未得到廣泛的應用，其原因在于現(xiàn)有的稀土金屬絲和/或棒的韌性和塑性不好，一是難于成型，二是在使用中易產(chǎn)生斷裂而無法正常使用，比如在用喂絲機往結晶器中喂入稀土金屬絲時，由于經(jīng)常斷絲致使鋼坯報廢；稀土金屬棒的表面質量差，具有很多鋸齒、裂紋，在其中存有大量難以清除的夾雜物，從而污染了鋼水。另外由于該棒很脆，在運輸、準備過程中斷裂而不能使用，從而造成這種昂貴材料的很大浪費。
本申請人的獲得授權的發(fā)明專利號ZL94108075.7提供了改善了塑性和韌性的稀土合金及改善稀土合金塑性和韌性的方法。按照ZL94108075.7發(fā)明專利，通過使稀土合金含有0.2 5-3.5％(重量％)的Mg或含有0.25％(重量％)或以上的Y而改善其塑性和韌性，從而可將其制成可順利用于煉鋼過程中的絲或棒。
但Y或Mg不是鋼中規(guī)定的合金元素，與上述稀土合金被一起加入鋼中的Y或Mg對鋼不一定具有有益的影響。而使稀土合金含Y或Mg則勢必使合格原料的選擇及配料工藝復雜化，或消耗昂貴的金屬Y或金屬Mg。因而需要研究一種少含Mg的，改善了塑性、韌性的稀土合金。
本發(fā)明的目的在于提供一種改善了塑性、韌性的低Mg稀土金屬合金，及用此合金制成的稀土合金絲或棒。
本發(fā)明的目的是通過提供下面的稀土合金及產(chǎn)品來實現(xiàn)的。
1、一種稀土合金它含有不大于0.25-0.1％(重量％)的Mg，其余為稀土金屬及不可避免的雜質。
2、用上述1稀土合金制成易加入鋼水的絲或棒。
本發(fā)明的合金是這樣制成的按成分要求將稀土金屬的原料進行配料，在感應爐中置鐵芯升溫。其上覆以KCl，通電使之熔化后再加配好的金屬原料，在1000-1300℃的溫度下使其全熔，然后吹Ar使夾雜物充分上浮，然后將金屬液鑄成錠。吹Ar的工藝參數(shù)并不嚴格，但要注意的是，壓力及流量不可過大，以免Ar氣泡沖破金屬液表面上的渣層而使金屬液暴露于空氣中。但也不可過小，只要能有氣泡從渣中逸出，但又不沖破渣面即可。吹Ar時間一般為2-5分鐘。
然后用常規(guī)方法將上述的稀土合金錠制成絲或棒。
本發(fā)明的絲或棒具有良好的塑性和韌性，力學性能完全符合中華人民共和國冶金行業(yè)標準YB/T010-92的規(guī)定，將其用于喂絲機時無斷裂事故，完全滿足作為煉鋼添加劑的要求。
實施例1用稀土合金粗錠配料，使其中Mg為0.2％(重量％)，其余稀土金屬，其中La+Ce+Pr+Nd之和為96％(重量％)。在DGf-R-103-3型150Kg容量的中頻感應爐中放入鐵芯再加入KCl8Kg后通電升溫，待KCl熔化后升溫至1100℃取出鐵芯，然后分別往鉗鍋中加入上述配好的混合稀土粗錠80Kg，升溫使之全熔后，吹Ar2分鐘，靜置保溫2分鐘，除去表層熔渣后將金屬液鑄成2Kg的錠。分析其成分為(重量％)稀土金屬99％，其中La+Ce+Pf+Nd=96％,Mg0.2％，其余為不可避免的雜質。將此錠冷卻后，在YA-32-315四柱式萬能液壓機上裝上模具底座，上面放一個2.5mm的成型模具，將上述錠和模具放入電阻爐中，在400℃的溫度下同時加熱20分鐘進行預熱，然后將經(jīng)預熱的錠放在壓模中以150Kg/cm2的壓力以1.1米/秒的出絲速度擠壓，擠壓出的絲經(jīng)噴油冷卻。將所得的絲在φ50mm的圓棒上纏繞半周后拉直，重復此操作18次，該絲不斷裂。其絲表面光滑、無鋸齒，裂紋?？估瓘姸染笥?20Mpa，完全符合中華人民共和國冶金行業(yè)標準YB/T010-92的規(guī)定。
實施例2用稀土金屬粗錠配料(重量％)。使其中Mg為0.15％，稀土金屬其中La+Ce+Pr+Nd=97％。
按實施例1相同的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出成分為(重量％)Mg0.15％，稀土金屬99.5％。余為不可避免雜質的稀土合金。其中La+Ce+Pr+Nd=97％，直徑為φ7.5mm的絲，該絲表面光滑、無鋸齒、裂紋。完全符合YB/T010-92的規(guī)定。
權利要求
1.一種用作煉鋼添加劑的稀土合金，其組成為(重量％)Mg不大于0.25-0.1％，其余為稀土金屬及不可避免的雜質。
2.用權利要求1所述的稀土合金制成的絲或棒。
全文摘要
一種用作煉鋼添加劑的稀土合金,它由(重量%)不大于0.25－0.1%的Mg,其余為稀土金屬及不可避免的雜質組成。該合金含Mg較低,但仍具有良好的塑性和韌性,因而可制成表面光滑、不易斷裂的絲或棒,因而適用于作為煉鋼添加劑。
文檔編號C21C7/04GK1219600SQ9812162
公開日1999年6月16日 申請日期1998年10月8日 優(yōu)先權日1998年10月8日
發(fā)明者左生華 申請人:湖北省京山縣稀土制品有限公司