[发明专利]一种耐热钢真空精炼剂

说明书

技术领域

本发明涉及合金钢材料中应用的一种添加剂，尤其是一种耐热钢真空精炼剂。

背景技术

耐热钢是指在高温条件下，具有抗氧化性和良好的高温强度以及耐热性能的钢，包括抗氧化钢和热强钢两类。主要用于在高温下长期使用的零件，如制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件，以及制作钢铁冶炼设备、热加工及热处理设备等。通过改善冶炼工艺、调整钢的成分能够改善耐热钢的性能(文献[1]：孙向明，吕松强，张增光.铌、氮、铈对耐热钢性能的影响，特殊钢.2002，23(3)：16～18.)；文献[2]：张红卫，王社斌，牛四通，许并社.多功能精炼剂在转炉冶炼中的应用.太原理工大学学报.2007，38(3)：272～274.)。提高钢的耐热性能和高温性能对于延长零部件使用寿命和提高设备整机运行稳定性有重要意义。

发明内容

本发明提出一种耐热钢真空精炼剂。用该种精炼剂对材料进行精炼处理，利用其与耐热钢中不同元素的作用，使零部件高温强度、抗氧化性能等明显提高。

本发明涉及一种耐热钢真空精炼剂，其特征在于：其由下列重量百分比的化学成分构成：CaO为47～58％，RE为11.2～17.1％，Al₂O₃为8～15％，Al为2～5％，SiO₂为1～2％，余量为铁；在RE中，Y为RE重量的15～32％，Ce为RE重量的5～11％，余量为其它稀土元素。所述精炼剂的形状可为颗粒状或块状，粒度范围0.5～50mm。

上述耐热钢真空精炼剂，成分可优选为(重量百分比)：CaO为49～51％，RE为16.2～17.1％(其中，Y为RE重量的22～27％，Ce为RE重量的5～7％，余量为其它稀土元素)，Al₂O₃为11～14％，Al为2.5～3.5％，SiO₂为1～1.5％，余量为铁。

本发明利用我国的稀土资源，提升钢材质量，能够避免单独使用一种精炼物质对材料综合性能提高不明显的缺点；稀土与钢中不同合金元素发生交互和变质作用，减轻P、S、H、O的危害，达到净化钢液、去除杂质，细化晶粒、强化基体、改善碳化物形态和分布，使组织得到优化，性能明显改善；与精炼剂中的其他物质综合作用，可明显提高材料力学性能、高温抗氧化性能，全面提高材料使用性能。

具体实施方式

制备例：

原料：CaO，Al₂O₃，铝铁合金(含铁20％)，SiO₂，铁，RE(含Y为32％，含Ce为11％，余量为其它稀土元素)。

将原料分别制成粒度为50mm的块状，然后取CaO9.4kg，Al₂O₃粉1.6kg，铝铁合金1.25kg，SiO₂粉0.4kg，铁3.93kg，RE3.42kg，最后经过充分混合即可得到本发明所述的耐热钢真空精炼剂

实施例1：

在真空感应炉中，按照常规工艺进行耐热钢的冶炼，对同一定成分的钢液，应用上述制得的耐热钢真空精炼剂进行精炼处理，精炼剂化学成分(重量百分比)为：CaO为47％，RE为17.1％(其中，Y为RE重量的32％，Ce为RE重量的11％，余量为其它稀土元素)，Al₂O₃为8％，Al为5％，SiO₂为2％，余量为铁，粒度50mm。将精炼处理后的合金浇铸成试棒，然后制成试样，进行性能检测，结果见表1。

实施例2：

在真空感应炉中，按照常规工艺进行耐热钢的冶炼，对与实施例1中相同成分的钢液，应用耐热钢真空精炼剂进行精炼处理，精炼剂化学成分(重量百分比)为：CaO为58％，RE为11.2％(其中，Y为RE重量的15％，Ce为RE重量的5％，余量为其它稀土元素)，Al₂O₃为15％，Al为2％，SiO₂为1％，余量为铁，粒度40mm。将精炼处理后的合金浇铸成试棒，然后制成试样，进行性能检测，结果见表1。

实施例3：