[发明专利]镨钕铁合金在稀土钢中的用途

说明书

本发明公开了一种镨钕铁合金的制备方法，包括：在电解镨钕铁中间合金的设备中，在氟化镨钕和氟化锂的氟化物熔盐电解质体系下，以氧化镨钕为电解原料，通入直流电电解得到镨钕铁中间合金；将镨钕铁中间合金和铁作为的原料，采用熔兑法制备镨钕铁合金。本发明中，熔盐电解获得的镨钕铁中间合金经过真空熔兑后所获得的镨钕铁合金成分控制精确，由于在真空下熔炼，稀土烧损小，收得率高、产品质量高，制备的镨钕铁合金成分均匀、偏析小、杂质含量低。

本专利申请是申请号：201611169568.1，名称：镨钕铁合金及其制备方法，申请日：2016年12月16日，的分案申请。

技术领域

本发明涉及稀土铁合金技术领域，具体说，涉及一种镨钕铁合金在稀土钢中的用途。

背景技术

目前，钢铁是第一大金属结构材料，被广泛应用于建筑、能源、运输、航空航天等领域。稀土在钢中的应用及其研究也得到了迅猛发展，稀土加入钢水中可起脱硫、脱氧、改变夹杂物形态等作用，可提高钢材的塑性、冲压性能、耐磨性能以及焊接性能。各种稀土钢如汽车用稀土钢板、模具钢、钢轨等得到了十分广泛应用。

在稀土钢生产过程中稀土的加入方法一直是科研工作这研究的重点，现有加入方法包括喂丝法、包芯线、稀土铁中间合金等多种形式，目前效果比较明显的是稀土铁中间合金加入法。制备稀土铁中间合金工艺技术主要有以下几类：

(1)混溶法。

混溶法也称作对掺法，主要利用电弧炉或中频感应炉，将稀土金属和铁混溶制得合金。该方法为目前普遍采用的方法，其工艺技术简单，能够制得多元中间合金或应用合金，但是也存在不足：1)稀土金属在铁液中容易局部浓度过高，产生偏析；2)该方法采用的原料为稀土金属，尤其对中重稀土金属而言，制备工艺复杂，成本较高；3)熔炼温度较高，由于以稀土金属和纯铁为原料，熔炼温度要求高。

(2)熔盐电解法。

熔盐电解法制备稀土铁中间合金主要是采用铁自耗阴极法。如中国专利CN1827860公开了一种熔盐电解生产镝铁合金工艺及设备，提出在高温条件下，熔解在氟化物溶体中的氧化镝发生电离，在直流电场作用下，镝离子在铁阴极表面析出，还原成金属镝，镝与铁合金化形成镝铁合金。这种方法生产成本低、工艺简单，但是也存在以下缺陷：合金中稀土、铁配分波动大，难控制，配分误差高达3％-5％，影响产品一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镨钕铁合金在稀土钢中的用途，熔盐电解获得的镨钕铁中间合金经过真空熔兑后所获得的镨钕铁合金成分控制精确，由于在真空下熔炼，稀土烧损小，收得率高、产品质量高，制备的镨钕铁合金成分均匀、偏析小、杂质含量低。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

镨钕铁合金在稀土钢中的用途，包括：

在电解镨钕铁中间合金的设备中，在氟化镨钕和氟化锂的氟化物熔盐电解质体系下，以氧化镨钕为电解原料，通入直流电电解得到镨钕铁中间合金；

将镨钕铁中间合金和铁作为的原料，采用熔兑法制备镨钕铁合金，熔兑过程在真空条件下进行，坩埚采用稀土氧化物坩埚；镨钕铁合金中，镨钕的含量为20.01～94.97wt％，余量是铁以及总量小于0.5wt％的不可避免的杂质，其中氧≤0.01wt％，碳≤0.01wt％，磷≤0.01wt％，硫≤0.005wt％，硅为0.008wt％、0.004wt％、0.003wt％、0.0029wt％、0.010wt％或0.0034wt％中的一种；

所述镨钕铁合金应用到稀土钢中，制备高性能稀土钢产品。

进一步，在真空熔兑过程中加入金属镨钕或铁。

进一步，镨钕铁中间合金熔兑镨钕铁合金的设备为中频感应炉。