一种高纯净锰25高锰钢制造技术

本发明专利技术公开了一种高纯净锰25高锰钢，按质量百分含量计，包括以下成分：1.04

【技术实现步骤摘要】
一种高纯净锰25高锰钢


[0001]本专利技术属于精炼净化
，具体涉及一种高纯净锰25高锰钢。

技术介绍

[0002]高锰钢是传统的耐磨材料。经过一百多年的发展，形成了锰13、锰18和锰25三个系列。高锰钢广泛用于冶金、矿山、建材、水泥、铁路、电力、石油化工、军工等行业的机械装备构件中。高锰钢液纯净程度直接影响铸件质量，高锰钢液中氧化物、夹杂物、氢、氧等气体含量的多少直接影响材质性能。降低氧、氢等有害气体，可大大提高材质性能，但是现有技术除杂(氧、氢等有害气体)的效果较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种高纯净锰25高锰钢，以解决现有技术除杂(氧、氢等有害气体)的效果较差的问题。
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种高纯净锰25高锰钢，按质量百分含量计，包括以下成分： 1.04
‑
1.19％的C、0.65
‑
0.96％的Si、23.62
‑
25.86％的Mn、2.01
‑
2.85％的Cr、0.24
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0.74％的Cu、0.11
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0.26％的Al、0.06
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0.18％的Mo、0.03
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0.1％的Ni、0.08
‑
0.19％的W、O元素含量≤0.00078％、H元素含量≤ 0.00021％，其它微量元素含量≤0.82％，余量为Fe。
[0006]进一步地，所述的高纯净锰25高锰钢，按质量百分含量计，包括以下成分：按质量百分含量计，包括以下成分：1.07％的C、0.81％的Si、24.56％的Mn、2.53％的Cr、0.62％的Cu、0.21％的Al、0.12％的Mo、0.06％的Ni、0.12％的W、O元素含量为0.00078％、H元素含量为0.00021％，其它微量元素含量为0.82％，余量为Fe。
[0007]进一步地，所述的高纯净锰25高锰钢的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)打结坩埚：将透气砖按要求安装在中频炉底部，中频炉包括炉盖、炉衬、炉壁层、气体扩散器、透气砖、接头，所述炉盖设置于中频炉的顶部，所述炉衬外表面设置有炉壁层，所述中频炉的底部设置有气体扩散器、透气砖、接头，所述透气砖裹着气体扩散器，所述接头设置于气体扩散器的下方，然后使用炉衬材料和模具打结坩埚，干燥烧结；
[0009](2)根据中频炉容积大小设计制造气体扩散器；
[0010](3)将气体扩散器安装在中频炉底部中心，连接吹氩气系统，吹氩系统包括进气管、氩气瓶、减压阀和流量调节器，所述进气管与气体扩散器连接，所述接头与进气管衔接并固定于中频炉的底部，所述进气管连接流量调节器，所述流量调节器连接减压阀，所述减压阀连接氩气瓶；
[0011](4)准备材料：按高锰钢水的化学成分要求，称量好熔炼高锰钢水的各种材料，备用；
[0012](5)加料熔炼：将准备好的原材料逐步投入中频炉中熔炼，当炉料熔化形成熔池时，即高锰钢水覆过炉底28.9cm以上时，开始打开流量调节器吹注氩气，氩气经过透气砖参
与高锰钢水熔炼过程，过程如下：前7
‑
12min，控制氩气流量为0.94
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1.08Nm3/h；第13
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18min，控制氩气流量为1.15
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1.31Nm3/h；第19
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28min，控制氩气流量为 1.27
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1.53Nm3/h；在第29min开始时，向高锰钢水表面覆盖炉熔渣剂；第29
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50min，控制氩气流量为1.32
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1.44Nm3/h；直至炉料熔清，取样分析炉内成分；
[0013](6)调整化学成分：根据取样分析结果，计算和加入调整材料至全部熔化；
[0014](7)炉内镇静：中频炉内高锰钢水达到要求温度后停电镇静，继续吹氩气，使高锰钢水均温均质，杂质、气体充分上浮，与液面炉熔渣剂结合；
[0015](8)控温出钢：控制温度，出钢浇注，制得高纯净锰25高锰钢。
[0016]进一步地，步骤(1)中所述炉壁层为耐高温的合成材料层。
[0017]进一步地，所述耐高温的合成材料层由碳化硅、氧化铝金刚砂及硅铁材料制成。
[0018]进一步地，所述耐高温的合成材料层的厚度为0.8
‑
1.3cm。
[0019]进一步地，步骤(3)中所述进气管为耐压橡胶管。
[0020]进一步地，所述耐压橡胶管的内径为0.4
‑
0.6cm。
[0021]进一步地，步骤(5)中所述炉熔渣剂的添加量为0.62
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0.65kg/ 吨钢。
[0022]本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术工艺制得的锰25高锰钢的氧含量为7.8ppm，氢含量为 2.1ppm，屈服强度为486.2MPa，屈服强度能满足冶金、矿山、建材等行业的机械装备构件中的应用要求。
附图说明
[0024]图1为本专利技术中频炉及吹氩系统结构示意图。
具体实施方式
[0025]为便于更好地理解本专利技术，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。
[0026]如图1所示，一种中频炉包括炉盖1、炉衬2、炉壁层(坩埚)3、气体扩散器6、透气砖7、接头8，所述炉盖1设置于中频炉的顶部，所述炉衬2外表面设置有炉壁层3，所述中频炉的底部设置有气体扩散器6、透气砖7、接头8，所述透气砖7裹着气体扩散器6，所述接头8设置于气体扩散器6的下方。
[0027]吹氩系统包括进气管9、氩气瓶10、减压阀11和流量调节器12，所述进气管9与气体扩散器6连接，所述接头8与进气管9衔接并固定于中频炉的底部，所述进气管9连接流量调节器12，所述流量调节器12连接减压阀11，所述减压阀11连接氩气瓶10。
[0028]在中频炉的坩埚内有炉渣4、钢液5。
[0029]所述炉壁层3为耐高温的合成材料层。
[0030]所述耐高温的合成材料层由碳化硅、氧化铝金刚砂及硅铁材料制成。
[0031]所述耐高温的合成材料层厚度为0.8
‑
1.3cm。
[0032]所述进气管9为耐压橡胶管。
[0033]所述耐压橡胶管的内径为0.4
‑
0.6cm。
[0034]本专利技术设计的中频炉具有以下有益效果：
[0035](1)与现有技术相比，本专利技术在中频炉底部设置透气砖，通过注入氩气，有助于高
锰钢液中的渣、氧化物、氢等杂质迅速上浮，净化充分且有效避免高锰钢液成分氧化和损失。(2)透气砖与炉衬整体使用，在大气条件下吹氩气，可以减少炉外精炼设备投资，简化中频炉精炼高锰钢的操作过程。
[0036]一种炉熔渣剂，以重量份为单位，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯净锰25高锰钢，按质量百分含量计，其特征在于，包括以下成分：1.04
‑
1.19％的C、0.65
‑
0.96％的Si、23.62
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25.86％的Mn、2.01
‑
2.85％的Cr、0.24
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0.74％的Cu、0.11
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0.26％的Al、0.06
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0.18％的Mo、0.03
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0.1％的Ni、0.08
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0.19％的W、O元素含量≤0.00078％、H元素含量≤0.00021％，其它微量元素含量≤0.82％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的高纯净锰25高锰钢，其特征在于，按质量百分含量计，包括以下成分：按质量百分含量计，包括以下成分：1.07％的C、0.81％的Si、24.56％的Mn、2.53％的Cr、0.62％的Cu、0.21％的Al、0.12％的Mo、0.06％的Ni、0.12％的W、O元素含量为0.00078％、H元素含量为0.00021％，其它微量元素含量为0.82％，余量为Fe。3.根据权利要求1或2所述的高纯净锰25高锰钢，其特征在于，其制备方法，包括以下步骤：(1)打结坩埚：将透气砖按要求安装在中频炉底部，中频炉包括炉盖、炉衬、炉壁层、气体扩散器、透气砖、接头，所述炉盖设置于中频炉的顶部，所述炉衬外表面设置有炉壁层，所述中频炉的底部设置有气体扩散器、透气砖、接头，所述透气砖裹着气体扩散器，所述接头设置于气体扩散器的下方，然后使用炉衬材料和模具打结坩埚，干燥烧结；(2)根据中频炉容积大小设计制造气体扩散器；(3)将气体扩散器安装在中频炉底部中心，连接吹氩气系统，吹氩系统包括进气管、氩气瓶、减压阀和流量调节器，所述进气管与气体扩散器连接，所述接头与进气管衔接并固定于中频炉的底部，所述进气管连接流量调节器，所述流量调节器连接减压阀，所述减压阀连接氩气瓶；(4)准备材料：按高锰钢水的化学成分要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正，赵四勇，田辉，
申请(专利权)人：广西富川正辉机械有限公司，
类型：发明
国别省市：