专利名称：用作钢水精炼剂的铝－镁－铁合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁合金，特别涉及用作钢水精炼剂的铝—镁—铁合金。
背景技术：
钢水精炼通常是指脱除钢水中的氧、硫和气体，去除钢水中的夹杂物或使其变性。就脱氧而言，添加脱氧剂是重要手段之一。铝是最常用的脱氧剂，但它会生成条状的Al2O3夹杂物。镁能使该条状的Al2O3夹杂物变性，生成坚硬的、极小的并随机分布的MgO·Al2O3，因而，用镁处理可使铝脱氧钢获得高的纯净度。然而，镁的熔点很低，在钢水温度下极易氧化燃烧。将铝、镁和铁制成合金固然能防止镁过早地氧化燃烧，但铝—铁合金的粉化问题一直困扰着冶金工作者。
在现有技术中已有一些解决铝—铁合金粉化问题的技术方案，比如申请号为03133714.4的中国专利申请称“只有当合金(铝—铁)碳含量不超过0.08％时才能保证空气中铝表面所形成的氧化铝薄膜起到保护作用。否则碳含量高时由于碳的存在铝的晶格被破坏。合金在这种情况下将被粉化而失去使用价值。”然而，事实并非如此。从铝—铁相图(参见图1)可知，若铝—铁合金中铝含量接近50％时，该合金在凝固过程中有从FeAl-FeAl2的转变，本发明人认为，这种转变是铝—铁合金粉化的真正原因。
提供—种不粉化的铝—镁—铁合金是本发明的目的。
技术方案本发明提供一种用作钢水精炼剂的铝—镁—铁合金，它含有重量百分比为42-47％的铝、2-8％的镁及余量的铁和不可避免的杂质。
其中镁的含量优选4-7％。
本发明将该合金中的铝含量限定为42-47％是考虑到使其上限避开该合金的粉化区；而其下限则能保证该合金的脱氧能力。
本发明将该合金中的镁含量限定为2—8％，以及优选为4—7％是考虑到镁、铝含量的合理匹配，即有足够的镁使条状的Al2O3变成坚硬的、极小的并随机分布的MgO·Al2O3尖晶石。
本发明对包括碳在内的杂质无特殊限定，因为它们不是导致该合金粉化的原因。
本发明的铝-镁-铁合金的制备工艺如下按大约1∶1的重量比在感应炉中生产铝—镁合金备用。按上述的目标成分备料，分别准备好制成的铝—镁合金、金属铝块和清洁的废钢。先将70％的原料铝块在感应炉中熔化后，加入全部废钢继续熔化。待上述炉料全熔后，加入其余的30％的铝。待炉料全熔后，加入已制好的铝—镁合金，全熔后即可得到本发明的铝—镁—铁合金。
本发明的铝—镁—铁合金由于其中的铝含量躲开了粉化区，因而不会粉化；由于铝、镁含量比例合理，因而不但脱氧能力强，还能使条状的Al2O3夹杂转变为细小的、随机分布MgO·Al2O3，从而使用其脱氧的钢材的全氧含量下降，而机械性能大为提高。另外，本发明的合金虽经长期放置而未见粉化。
下面通过具体的实施例进一步说明本发明。
图1是铝—铁平衡相图。
具体实施例方式
以等重量的铝和镁在感应炉中熔炼成成分大致为50％铝和50％镁的铝—镁合金备用。将31公斤金属铝块在感应炉熔化，然后再加入46公斤清洁废钢继续熔炼，待全熔后再加13公斤金属铝块，待炉料全熔后，加入10公斤备用的铝—镁合金，继续熔炼至全熔即得到本发明的铝—镁—铁合金，它含有46％的铝、4.8％的镁和48.5％的铁。
以300公斤/吨钢的用量用本发明的铝—镁—铁合金处理经LF炉精炼的钢水，结果10炉钢水的全氧含量在20—22ppm的范围内；与不加本发明合金的常规脱氧钢水相比，其抗拉强度提高了22Mpa、屈服强度提高了18Mpa。另外，将本发明的合金放置6个月，未见粉化。
权利要求
1.一种用作钢水精炼剂的铝-镁-铁合金，其特征在于它含有重量百分比为42-47％的铝、2-8％的镁及余量的铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的用作钢水精炼剂的铝-镁-铁合金，其特征在于镁的含量为4-7％。
全文摘要
本发明提供一种用作钢水精炼剂的铝－镁－铁合金，它含有42－47％的铝、2－8％的镁及余量的铁和不可避免的杂质。用其处理的钢，与常规处理的钢相比，全氧含量下降，而机械性能大为提高。该合金因成分合理，所以不会粉化。
文档编号C21C7/04GK1730701SQ20051009322
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月23日 优先权日2005年8月23日
发明者谢廷声 申请人:谢廷声