[发明专利]一种合金钢的提纯方法和应用

说明书

本发明涉及精密铸造和材料制备技术领域，具体为一种合金钢的提纯方法和应用。采用真空冶炼炉进行冶炼，之后进行低功率烘烤，大功率快速熔化直至炉料全部熔化清，保温后停电降温至钢水表面凝固结膜；然后进行低温电磁搅拌：提高功率将凝固结膜冲开，加频率60～100Hz电磁场，连续搅动1～300s。再后进行浇注，浇注温度1350～1450℃，浇注速度200～600m/s；浇注后模管冷却到100℃以下退出合金钢锭，对钢锭进行时效处理。本发明适用于合金钢的冶炼过程，亦可推广到所有金属材料的冶炼过程，能够切实有效地解决合金钢的纯净度问题，具有较高的经济效益和长远的应用前景。

技术领域

本发明涉及精密铸造和材料制备技术领域，具体为一种合金钢的提纯方法和应用。

背景技术

随着现代工业的技术进步和迅速发展，高新技术的涌现，对金属材料的使用要求越来越高，广泛应用于各个领域的合金钢对纯净度要求越来越严，均要求其有害杂质元素O、N、P、S、H等尽量降低，甚至一些合金钢要降到ppm级，因此在冶炼时提纯合金钢就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合金钢的提纯方法和应用，能够切实有效地解决合金钢的纯净度问题。

本发明的技术方案是：

一种合金钢的提纯方法，包括如下步骤：

(1)采用真空冶炼炉进行冶炼；

(2)高温精炼；

首先，在20～60Kw的低功率下烘烤炉料，当真空度保持在1Pa以内时，在80～120Kw的大功率下快速熔化直至炉料全部熔化清；然后，在1500～1650℃温度区间保温10～30min；最后，停电降温至钢水表面凝固结膜；

(3)低温电磁搅拌；

提高功率将凝固结膜冲开，加频率60～130Hz电磁场，连续搅动1～300s；

(4)对合金钢锭模管进行处理；

(5)低温浇注。

所述的合金钢的提纯方法，步骤(1)中，原材料堆放顺序为：首先放置W、Ni、Nb金属和石墨，然后放置Cr、Fe金属，最后放置Al、Ti。

所述的合金钢的提纯方法，步骤(4)中，合金钢锭模管采用铸铁材质，模管壁厚10～30mm，长度500～2000mm。

所述的合金钢的提纯方法，步骤(4)中，合金钢锭模管加热到200～1050℃，保温1～8h。

所述的合金钢的提纯方法，步骤(5)中，浇注温度1350～1450℃，浇注速度200～600m/s。

所述的合金钢的提纯方法，合金钢锭模管冷却到100℃以下退出合金钢锭，对钢锭表面进行打磨、抛光和清洗。

所述的合金钢的提纯方法，对钢锭进行时效处理：时间≥4h，温度200～300℃。

所述的合金钢的提纯方法的应用，该方法适用于所有金属材料的制备过程，特别适用于合金钢的提纯过程。

本发明的设计思想是：

本发明意在通过高温精炼、低温精炼和电磁搅动等方法，对合金钢进行提纯净化，实现对合金钢中O、N、P、S、H等杂质元素的去除，提高合金钢的纯净度。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明用于合金钢的制备和生产，主要解决合金钢的纯净度问题。

2.本发明可以直接应用于生产实际，具有很大的实用性和可控性。

3.本发明能够改善了合金钢的冶炼质量，提高合金钢的纯净度和质量稳定性。