[发明专利]一种RAFM钢用纳米强化剂及其制备和使用方法

摘要

一种RAFM钢用纳米强化剂及其制备和使用方法，属于特殊钢冶金技术领域。该RAFM钢用纳米强化剂含有的组分及其质量百分比为：有效粒子Y2TiO5和Y2Ti2O7为5～13％，余量为纯铁。其制备方法为：按照一定浓度配置前驱液体(FeCl3、Y(NO3)3和Ti(SO4)2混合液)；其后采用浓氨水进行滴定，得到前驱胶体，进行离心洗涤、脱水脱氯处理后，制得纳米前驱体；采用CO还原预分散制备纳米粒子；配加电解铁粉，于真空感应炉内真空碳脱氧熔炼，铸锭并轧制成型；采用喂线工艺，将强化剂在精炼过程中加入钢液。该方法制备的纳米强化剂在RAFM冶炼过程中添加纳米有效强化粒子Y2TiO5及Y2Ti2O7提高钢材性能，节约生成成本，且有利于RAFM钢的洁净化生产。

主权项

1.一种RAFM钢用纳米强化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)前驱胶体的制备将原料FeCl3·6H2O、Y(NO3)3·6H2O和Ti(SO4)2溶于去离子水中，得到前驱液体；其中，前驱液体中，其中，按摩尔比，Ti2+：Y3+= (2m+n) ：2(m+n)，其中m、n为自然数，且不能同时为0；Fe3+：(Ti2++Y3+)=3~5；向前驱液体中，边搅拌边滴加浓氨水进行沉降，控制pH值为7~7.5，得到前驱胶体；其中，浓氨水的滴加速度为5~8mL/min，前驱胶体的成分为Fe(OH)3、Y(OH)3和Ti(OH)4；(2)前驱体的制备将前驱胶体离心分离，洗涤后，置于马弗炉进行脱水脱氯处理，脱水脱氯处理完成后，随炉冷却至90~110℃，得到纳米前驱体，纳米前驱体的成分为(Fe2O3)x(Y2TiO5)n(Y2Ti2O7)m，其中，x，n，m根据加入的原料摩尔比确定；其中，脱水脱氯的工艺参数为：温度为780~830℃，时间为1~3h；(3)纳米粒子预分散将纳米前驱体置于还原竖炉内进行还原预分散，还原剂为CO，还原温度为1000~1050℃，还原时间为1~1.5h，得到还原预分散纳米粒子；其中，CO流量为15 000~20 000m3/h；(4)真空熔融铸锭将还原预分散纳米粒子和电解铁粉进行真空熔炼脱除碳氧，然后，进行浇注，浇注过热度控制在50~60℃，得到铸锭；其中，按质量比，还原预分散纳米粒子：电解铁粉=1:(2~5)；(5)轧制成材将铸锭轧制，得到RAFM钢用纳米强化剂，卷曲后待用；所述的RAFM钢用纳米强化剂含有的组分及其质量百分比为：有效粒子Y2TiO5和Y2Ti2O7 为5~13%，余量为纯铁，其中，Y2TiO5和Y2Ti2O7的质量比例为306n:386m，其中n、m为自然数，且不能同时为0。