專利名稱：釔氮鈦硼合金及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金冶煉領(lǐng)域，尤其是一種釔氮鈦硼合金及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：
在合金鋼冶煉過程中，往往加入部份稀土、氮、鈦、硼元素以代替部份鎳鉬，以降低生產(chǎn)成本，并且提高合金鋼的綜合性能。加入這些元素往往是以硼鐵、鈦鐵、氮化鉻鐵或氮化錳鐵、稀土金屬或稀土硅鐵合金的形式加入，加入程序復(fù)雜繁索，而且?guī)肽承╀摲N不需要的錳鉻元素，大部份生產(chǎn)廠只加入一種或二種元素，變質(zhì)效果有限。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種釔氮鈦硼合金及其制備方法和用途。
本發(fā)明的釔氮鈦硼合金組份為(按重量百分比)Y 5-15％、N 3-15％、Ti0-15％、B 0-2％、Si 0-50％、Ca 0-5％、Al 0-1％、Mg 0-5％、余為鐵。
其制備方法是 1、以氧化釔、圓鋼或硅鐵、生石灰、瑩石、生鐵、鈦鐵及硼鐵為原料利用三相電弧爐或電解爐制成釔鐵合金或釔稀土硅鈦硼鐵合金。
2、將釔鐵合金或釔稀土硅鈦硼鐵合金，破碎成小于2毫米的顆粒。
3、將破碎好的釔鐵合金或釔稀土硅鈦硼鐵合金放入真空感應(yīng)電爐或真空電阻爐中，抽真空至1×10Pa時，向爐內(nèi)充入氮氣，并加壓至0.5MPa以上，升溫至1550℃，待固體熔化2小時以上，解除壓力，澆鑄成型。
本發(fā)明的釔氮鈦硼合金為不規(guī)則顆粒狀，粒度直徑范圍為0.01-100mm。
本發(fā)明的釔氮鈦硼合金制成的包芯線，該包芯線包括包皮和芯部，包皮為0.3-0.5mm厚的帶鋼，芯部為粒度直徑小于3mm的釔氮鈦硼合金，包芯線直徑范圍為8-20mm。
本發(fā)明的釔氮鈦硼合金可用作耐熱鋼、不銹鋼、耐磨鋼、工模具鋼等合金鋼的變質(zhì)劑。
本發(fā)明的釔氮鈦硼合金通過特殊工藝將釔、氮、鈦、硼組合在一起，不含鉻錳元素，將釔代替稀土鑭鈰，四種元素同時加入，加入方式簡便，變質(zhì)、微合金化作用效果強大，具有四位一體、互為疊加的綜合作用，比分別單獨加入元素作用較大，綜合有效元素加入量降低，降低了變質(zhì)成本。釔氮鈦硼合金加入合金鋼中，在保證合金鋼綜合性能和使用性能的情況下，能降低合金鋼中貴金屬鎳、鉬、銅的含量從而降低制造成本，同時提高合金鋼的抗高溫氧化性能、耐腐蝕性能、抗蠕變性能、持久性能、和斷裂韌性等綜合性能。

具體實施例方式 一種釔氮鈦硼復(fù)合合金制備方法 1、冶煉出釔稀土硅鈦硼合金 將氧化釔80公斤、75硅鐵200公斤、生石灰20公斤、瑩石10公斤、生鐵50公斤加入0.5噸650KVA三相電弧爐中通電起弧，溫度升至1850℃以上，冶煉時間1小時，然后將200公斤鈦鐵(Ti30％)、50公斤硼鐵(B18％)加入電弧爐中，完全熔化后，停電出爐澆入鐵模，冷卻起模，破碎至粒度小于2毫米。
2、冶煉出釔氮鈦硼合金 將破碎好的釔稀土硅鈦硼鐵合金放入50Kg真空感應(yīng)電爐抽真空至1×10-2Pa時，向爐內(nèi)充入氮氣，并加壓至0.5MPa以上，升溫至1550℃，待固體熔化2小時以上，解除壓力，澆鑄成型，冷卻起模。
3、釔氮鈦硼合金化學(xué)成份(重量％) Y 12.35％、N 6.36％、Ti 14.28％、B 1.80％、Si 22.67％、Ca 1.76％、Al 0.5余為鐵。
用上述的釔氮鈦硼合金熔煉CrNiNYTiB抗磨耐熱鋼 1、在堿性感應(yīng)電爐中熔煉CrNiNYTiB抗磨耐熱鋼，釔氮鈦硼合金加入量為0.3％，加入鋼包底部，沖入鋼水，根據(jù)GB8492-87，澆注Y型試塊。
2、CrNiNYTiB抗磨耐熱鋼化學(xué)成份(重量％) C 0.84、Cr 27.48、Ni 10.21、Si 0.98、Mn 1.43、N 0.02、Ti 0.03、B0.005、Y 0.02、P 0.04、S 0.017。
3、力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.一種釔氮鈦硼合金，其特征在于其組份為(按重量百分比)Y 5-15％、N3-15％、Ti 0-15％、B 0-2％、Si 0-50％、Ca 0-5％、Al 0-1％、Mg 0-5％、余為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釔氮鈦硼合金，它為不規(guī)則顆粒狀，粒度直徑范圍為0.01-100mm。
3.如權(quán)利要求1所述的釔氮鈦硼合金，其制備方法是
(1)、以氧化釔、圓鋼或硅鐵、生石灰、瑩石、生鐵、鈦鐵及硼鐵為原料利用三相電弧爐或電解爐制成釔鐵合金或釔稀土硅鈦硼鐵合金；
(2)、將釔鐵合金或釔稀土硅鈦硼鐵合金，破碎成小于2毫米的顆粒；
(3)、將破碎好的釔鐵合金或釔稀土硅鈦硼鐵合金放入真空感應(yīng)電爐或真空電阻爐中，抽真空至1×10Pa時，向爐內(nèi)充入氮氣，并加壓至0.5MPa以上，升溫至1550℃，待固體熔化2小時以上，解除壓力，澆鑄成型。
4.一種如權(quán)利要求1所述的釔氮鈦硼合金用作耐熱鋼、不銹鋼、耐磨鋼、工模具鋼的變質(zhì)劑。
5.一種如權(quán)利要求1所述的釔氮鈦硼合金制成的包芯線，其特征在于該包芯線包括包皮和芯部，包皮為0.3-0.5mm厚的帶鋼，芯部為粒度直徑小于3mm的釔氮鈦硼合金，包芯線直徑范圍為8-20mm。
全文摘要
一種釔氮鈦硼合金組份為(按重量百分比)Y 5-15％、N 3-15％、Ti 0-15％、B 0-2％、Si 0-50％、Ca 0-5％、Al 0-1％、Mg 0-5％、余為鐵。本發(fā)明的釔氮鈦硼合金通過特殊工藝將釔、氮、鈦、硼組合在一起，不含鉻錳元素，將釔代替稀土鑭鈰，具有四位一體、互為疊加的綜合作用，比分別單獨加入元素作用較大，綜合有效元素加入量降低，降低了變質(zhì)成本，釔氮鈦硼合金加入合金鋼中，在保證合金鋼綜合性能和使用性能的情況下，能降低合金鋼中貴金屬鎳、鉬、銅的含量從而降低制造成本，同時提高合金鋼的抗高溫氧化性能、耐腐蝕性能、抗蠕變性能、持久性能、和斷裂韌性等綜合性能。
文檔編號C22C30/00GK101768696SQ20101010122
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者楊清, 朱福生 申請人:江西省龍釔重稀土材料有限責(zé)任公司