一种锰铝钛铁合金制造技术

本发明专利技术涉及一种用准沸腾钢工艺冶炼焊条钢的脱氧及合金化添加剂，特别是锰铝钛铁合金。技术方案是锰铝钛铁合金各组分的重量百分比为：锰３０－４０％，铝１５－２８％，钛１．０－４．０％，铁２３－４３％，其余为杂质。采用本发明专利技术锰铝钛铁合金作为冶炼焊条钢的脱氧及合金化添加剂除具有普通锰铝铁合金的脱氧及合金化作用外，抑制了焊缝金属中的氮、氢的影响，提高缩性和改善焊缝韧性，减少焊缝开裂。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用准沸腾钢工艺冶炼焊条钢的脱氧及合金化添加剂，特别是锰铝钛铁合金。目前，用准沸腾钢工艺冶炼焊条钢的脱氧及合金化添加剂主要为锰铝铁合金，如中国专利92107299公开的“铝锰铁复合脱氧剂”，其组分为(重量百分比)铝20-26％，锰30-35％，铁38-48％，余量为杂质。用铝锰铁合金生产的焊条在使用时有时出现焊缝开裂现象，其原因之一是由于焊缝金属中氢、氮的溶解析出所致，特别是当钢中同时含有游离的氢、氮时，会显著增加焊缝金属的冷脆倾向。虽然可以通过对钢材的预热及严格烘烤部分消除氢的不利影响，但是氮的有害作用则难以消除。本专利技术目的是提供一种锰铝钛铁合金，作为脱氧和合金化添加剂，消除氮、氢的影响，减少生产的焊条在使用时出现焊缝开裂现象，解决现有技术存在的上述问题。本专利技术目的是通过如下技术方案实现的。锰铝钛铁合金各组分的重量百分比为锰30-40％，铝15-28％，钛1.0-4.0％，铁23-43％，其余为杂质，杂质中包括碳、硅、磷、硫等。本专利技术较佳的成分范围是锰36-40％，铝15-19％，钛1.5-3.0％，铁28-38％，其余为杂质，杂质中包括碳、硅、磷、硫等。本专利技术最佳的成分范围是锰36％，铝19％，钛2.0％，铁38％，其余为杂质，杂质中包括碳、硅、磷、硫等。采用本专利技术锰铝钛铁合金作为冶炼焊条钢的脱氧及合金化添加剂除具有普通锰铝铁合金的脱氧及合金化作用外，还具有如下特点1.由于含钛而形成的三元复合脱氧交互作用进一步提高了金属的脱氧能力。2.由于钛和氮的亲和力高于铝与氮的亲和力(TiN和AlN二者在1500℃的生成自由能差为-10101.2J/g.atom)，当钢中二者含量相同时优先生成TiN。3.由于钛和氧结合生成TiO2的能力远小于铝和氧生成Al2O3能力(二者在1600℃生成自由能之差为-205540.5J/g.atom)，因此在同等条件下铝优先与氧结合形成Al2O3，Ti则残留在钢中。4.焊条中的碳、硅、铝等的含量应尽可能低，而含Ti为0.02％时对焊条钢电阻率的不利影响要比上述元素低得多。5.由于焊条钢中含有0.006％氮时，它与0.02％的钛达到最佳配比1.15≤Ti/N≤3.4，从而显著改善焊缝性能，这是因为钛固定了含缝金属中的氮形成TiN，致使由氢、氮引起的冷脆性得到抑制，而TiN粒子对氢捕获有陷阱作用，亦使氢的不利作用难以发挥，TiN粒子的细化晶粒作用，使解里断裂单元得到细化，从而提高缩性和改善焊缝韧性，减少焊缝开裂。以下结合实施例对本专利技术作进一步叙述。附表为本专利技术实施例中各组分的含量(重量百分比)该合金由中频感应炉冶炼，所用原料为复合国家标准、有确定化学成分的锰铁、钛铁和纯铝，所用废钢为含碳量在0.3％以下的低碳钢，按各元素的吸收率严格计算各元素的加入量。开炉前，向炉辟加入少许覆盖剂，然后加入20％铝，同时加入废钢，废钢开始溶化下沉时，加入锰铁，炉中出现液面时，加入少许覆盖剂，废钢、锰铁基本熔清后加入钛铁，余铝，熔清立即出炉，浇铸成方块。各实施例组份(重量百分比) 附表权利要求1.一种锰铝钛铁合金，其特征在于锰铝钛铁合金各组分的重量百分比为锰30-40％，铝15-28％，钛1.0-4.0％，铁23-43％，其余为杂质。2.根据权利要求1所述之锰铝钛铁合金，其特征在于锰铝钛铁合金各组分的重量百分比为锰36-40％，铝15-19％，钛1.5-3.0％，铁28-38％，其余为杂质。3.根据权利要求1或2所述之锰铝钛铁合金，其特征在于锰铝钛铁合金各组分的重量百分比为锰36％，铝19％，钛2.0％，铁38％，其余为杂质。全文摘要本专利技术涉及一种用准沸腾钢工艺冶炼焊条钢的脱氧及合金化添加剂,特别是锰铝钛铁合金。技术方案是锰铝钛铁合金各组分的重量百分比为:锰30—40%,铝15—28%,钛1.0—4.0%,铁23—43%,其余为杂质。采用本专利技术锰铝钛铁合金作为冶炼焊条钢的脱氧及合金化添加剂除具有普通锰铝铁合金的脱氧及合金化作用外,抑制了焊缝金属中的氮、氢的影响,提高缩性和改善焊缝韧性,减少焊缝开裂。文档编号C21C7/06GK1198474SQ98104998公开日1998年11月11日 申请日期1998年2月13日 优先权日1998年2月13日专利技术者齐长发, 戴新猷, 王云阁, 王爱军, 李梦英 申请人:唐山钢铁集团有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锰铝钛铁合金，其特征在于锰铝钛铁合金各组分的重量百分比为：锰３０－４０％，铝１５－２８％，钛１．０－４．０％，铁２３－４３％，其余为杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐长发，戴新猷，王云阁，王爱军，李梦英，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]