專利名稱：一種納米材料中間合金變質(zhì)劑及制備方法與合金制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是關(guān)于鋼鐵和有色金屬合金技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是關(guān)于一種納米材料中間合金變質(zhì)劑及制備方法與合金制備方法。
背景技術(shù)：
目前隨著我國鋼產(chǎn)量的不斷加大，隨之而來的高能耗和高污染問題也日趨嚴(yán)重，面對這樣的趨勢，如何在保持現(xiàn)有鋼產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，努力提高鋼的性能，成為了當(dāng)前業(yè)界研究的方向。為提高金屬材料的性能和強(qiáng)度，各國均進(jìn)行了新一代鋼材的開發(fā)，目前國內(nèi)外所開發(fā)超細(xì)晶粒鋼具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、可焊接等特點(diǎn)，但這類鋼材的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，需要對工藝過程進(jìn)行精確控制，超出了鋼廠現(xiàn)有的生產(chǎn)能力，并且使生產(chǎn)成本顯著提高。 目前在冶金行業(yè)，通常在鋼鐵和有色合金液中加入各種孕育劑、球化劑、凈化劑以及稀土變質(zhì)劑來實(shí)現(xiàn)鋼鐵和有色金屬的強(qiáng)制和最終脫氧、純凈鋼鐵和有色合金液體、形成和增加結(jié)晶核心、改變凝固后石墨或基體組織形態(tài)等作用。其中變質(zhì)劑是指為改善材料組織和性能在鋼鐵或有色合金液體中加入含一種或多種微量元素和合金的添加劑?，F(xiàn)有的各種變質(zhì)劑基本可分為三大類一類是以各種合金成分為主體的添加劑。如以Si-Fe粉為主體的灰口鑄鐵中的孕育劑；以Si-Ca和Na、K粉等為主體的凈化劑等。它們在鋼鐵液體中能在一定程度上起到改變石墨形狀、細(xì)化晶粒、凈化鋼鐵液以及改變組織的作用；第二類變質(zhì)劑主要是以各種稀土元素(Re)為主體的添加劑(Ce、La等)。比較常用的如稀土鎂球化劑、各種以輕、重稀土元素或混合物為主體的變質(zhì)劑也已經(jīng)在工業(yè)中得到應(yīng)用，它們可以使鑄鐵中的石墨球化或使鋼中的組織形態(tài)發(fā)生改變，從而達(dá)到改善鋼鐵材料性能的目的。這類孕育劑、球化劑或變質(zhì)劑一般加入量較多，顆粒尺寸也較大(毫米或厘米級)，混合和制備方法比較簡單；在加入到鋼鐵液體中之前需要預(yù)熱和烘烤；在加入時(shí)或加入后必須攪拌或采用專用的處理設(shè)備才能保證均勻分布。另外，它們在鋼鐵液體中所起的作用比較有限和單一，例如，孕育劑和球化劑主要是對石墨細(xì)化和改變形態(tài)起作用，凈化劑主要是起脫氧和凈化鋼水作用，對材料的延性和韌度有所改善，一般不起強(qiáng)化作用。因此，其應(yīng)用范圍比較狹窄，變質(zhì)劑的品種也較少。近年來，納米材料在許多科學(xué)領(lǐng)域中逐漸得到了重視和應(yīng)用，納米材料是由納米量級的納米粒子組成的固體材料，其顆粒大小一般不超過50nm (納米)，lnm=10_9mm (毫米)，具有許多特殊的性能，如韌性高，耐磨性高等，具有廣泛的應(yīng)用前景。納米材料(TiN、SiC、TiC等)分散尺寸極細(xì)、有較高硬度并有巨大表面能。納米變質(zhì)劑打破了鋼鐵耐磨材料生產(chǎn)中的一些常規(guī)規(guī)律。通常，在鋼鐵耐磨材料強(qiáng)化過程中提高硬度必然伴隨韌性下降，但由于納米合金變質(zhì)劑的高表面活性以及它在細(xì)化晶粒過程中同時(shí)起到彌散硬化作用，所以經(jīng)常能夠達(dá)到同時(shí)提高合金硬度及韌性的綜合效果。由于納米材料具有高硬度、耐高溫、粒度小(小于50nm)、表面能大、分散性好和表面ZETA電位低(-18. Omv)等特點(diǎn)，與金屬具有更好的結(jié)合力，具有比一般變質(zhì)劑更強(qiáng)的細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用，可明顯改變金屬基體和碳化物等組織結(jié)構(gòu)。因此，這種變質(zhì)劑和這項(xiàng)技術(shù)可以大幅度的提高鋼鐵和有色合金材料的硬度、強(qiáng)度和延性及韌度，從而大大改善原有鋼鐵材料的品質(zhì)并降低稀有和貴重元素的含量，或減少、從簡原有熱處理工藝，大大降低生產(chǎn)成本。由于納米材料的細(xì)小和活性，如何將納米粒子加入到鋼鐵材料液體中的始終是一個(gè)非常困難的課題，對納米材料的應(yīng)用一直受到一定的制約。金屬基納米復(fù)合材料(Metal matrix nanocom-posites, MMNCS)就是將納米顆粒融合到金屬基體中，使納米粒子與金屬基體緊密結(jié)合，提高金屬基體的性能，如在鋼中加入非金屬納米粉，能大量增加鋼液中的外來異質(zhì)核心，起到彌散化的作用，大大提高鋼的性能，改善鋼的質(zhì)量。目前國內(nèi)外均針對金屬及納米復(fù)合材料及其制備工藝進(jìn)行開發(fā)，目前的主要方法有機(jī)械合金化法(Mechanical alloying, MA)、熔融紡絲法(Meltspun,MS)、粉末冶金法(Powder metallurgy, PM)、機(jī)械誘發(fā)自蔓延高溫合成反應(yīng)法(Self-propagatinghigh-temperature synthesis, SHS)、真空蒸發(fā)惰性氣體凝聚及真空原位加壓法(Inert gas con—densation method combined with vacuum co-evaporation andin—situ compaction，ICVCSC)等。中國專利申請第200510011567. 4公開了一種納米顆粒增強(qiáng)高強(qiáng)韌鑄造鎂合金及其制備成型工藝。中國專利申請第200510127307. 9公開了一種納米碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料及制備方法。其中納米碳化硅顆粒的體積占原料體積的0. 5%-20%，鋁粉的體積占原料體積的80%-99. 5%。本專利申請所公開的內(nèi)容合并于此，以作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用一種專門設(shè)計(jì)和制造的吹氬裝置把納米材料加入到鋼鐵和有色合金液體中，利用吹氬氣時(shí)的負(fù)壓原理或噴射法將納米粉末帶進(jìn)液體中，從而達(dá)到改善性能的目的。這種加入方法和工藝的優(yōu)點(diǎn)是納米粉末可直接在吹氬狀態(tài)下加入，納米材料不易損耗，并可保證納米材料的原始特性，不會(huì)氧化和聚合。但其不足之處在于納米材料容易漂浮在鋼鐵液體表面并與鋼鐵渣混合，加入量不易控制，并且吹氬壓力和噴射工藝不好掌握；吹氬裝置比較笨重，在現(xiàn)場操作比較繁瑣，吹氬管的損耗大，增加生產(chǎn)成本。一般的中間合金變質(zhì)劑大多是通過粉末冶金加熱或普通混合壓制方法合成，加入量較多，大多在1%以上。中國專利申請第200910144385. 8公開了一種耐磨陶瓷棒定向排列增強(qiáng)鋼或鐵基鑄造復(fù)合材料的制備工藝，中國專利申請第200910144386. 2公開了一種納米陶瓷粉彌散強(qiáng)化鑄造合金的制備工藝，其是在100%的納米粉中，添加作為粘結(jié)劑的硼砂、碳酸鈉和水(比例為100:1:0. 5:7-10),在加熱狀態(tài)下攪拌和混合，制成塊狀或粒狀，按
0.2-0. 4%的加入量加到熔煉爐或澆包中從而得到鑄造合金。由于納米材料非常細(xì)小并有較大的表面積，比重也很輕，只是單純的將納米材料混合、粘結(jié)并壓成制品后，用這種混合材料加入到鋼鐵液體中去時(shí)會(huì)很容易漂浮在液體表面，與渣子混合而喪失效果，同時(shí)過多的納米材料加入量不僅不能起結(jié)晶到核心和彌散強(qiáng)化作用，反而會(huì)在鋼鐵液體中產(chǎn)生夾渣等有害作用。另外粉末冶金方法在加熱和壓制過程中納米材料很容易產(chǎn)生氧化和聚合而喪失其固有性能。

發(fā)明內(nèi)容
如何采用一種簡便而有效的方法和技術(shù)措施制備一種納米材料中間合金變質(zhì)劑，以及如何將納米材料加入到鋼鐵和有色合金液體中去并取得良好和穩(wěn)定的改善鋼鐵和有色合金材料的組織和性能的實(shí)際效果，成為當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種納米材料中間合金變質(zhì)劑及制備方法與合金制備方法。本發(fā)明提供一種納米材料中間合金變質(zhì)劑，按重量百分比所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑由以下組份組成納米粉體5% 15% ;鎂粉1% 3% ;鉀鈉礦粉30% 40% ;鐵粉40% 50% ;羥基纖維素3% 8% ;水份2% 4%。本發(fā)明還提供一種制備納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法，所述的方法包括以下步驟(a)將納米粉體和鉀鈉礦粉混合均勻形成混合粉末；(b)將所述的混合粉末與鐵粉混合均勻形成混合顆粒；(C)將所述的混合顆粒與羥基纖維素和水混合攪拌均勻；(d)將攪拌后的混合顆粒冷壓成型。本發(fā)明還提供一種合金制備方法，所述的方法包括以下步驟(a)對權(quán)利要求I所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑進(jìn)行除渣及預(yù)脫氧處理；(b)將所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑按照在鋼水、鐵水或有色合金液體重量的0. 029T0. 04%加入到即將出爐的冶煉爐中， 或在鋼水、鐵水或有色合金液體出爐流出1/3后隨流加入到澆注包中，或直接加入到鑄型中；(c)將進(jìn)行變質(zhì)劑處理后的鋼水、鐵水或有色合金液體快速燒注成型。本發(fā)明提供的納米材料中間合金變質(zhì)劑在混合和制備的過程中不易被氧化和聚合，同時(shí)具有足夠的強(qiáng)度，在使用和運(yùn)輸中能保持足夠的強(qiáng)度，不易分解，在加入到鋼水、鐵水或有色合金液體中時(shí)能迅速熔化，有利于納米材料的分散。加入本發(fā)明提供的納米材料中間合金變質(zhì)劑后，可以大幅度提高耐磨鑄鋼、鑄鐵的硬度、強(qiáng)度和延性及韌度，使晶粒度更加細(xì)化，大大改善原有鋼鐵材料的品質(zhì)。并且可以降低稀有和貴重元素的含量，或減少、從簡原有熱處理工藝，大大降低生產(chǎn)成本。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法流程圖。圖2A和圖2B是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓制成型的納米中間合金變質(zhì)劑的示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法流程圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種合金制備方法流程圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌度圖譜(鑄態(tài))。圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌性圖譜(I 100攝氏度淬火)。圖7和圖8分別是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑如后的晶粒度不意圖。圖9和圖10分別是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑前后的電鏡照片和能譜圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的在42CrMo中合金鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的拉伸斷裂強(qiáng)度6 b圖譜，圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的在42CrMo中合金鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的硬度HRC圖譜。圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的在中鉻(Cr7)鑄鐵中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌度aK圖譜。圖14是本發(fā)明實(shí)施例提供的在中鉻(Cr7)鑄鐵中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的硬度HRC圖譜。圖15是本發(fā)明實(shí)施例提供的在中錳鋼(Mn8)中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌度圖譜。圖16和圖17分別是本發(fā)明實(shí)施例提供的在工程機(jī)械鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑前后的組織變化圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實(shí)施例一圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法流程圖，如圖I所示，所述的方法包括以下步驟S101，將納米粉體和鉀鈉礦粉混合均勻形成混合粉末。在本發(fā)明實(shí)施例中，鑒于納米粉體的固有特性，在制備納米粉末中間合金過程中，要盡可能避免納米粉末材料的氧化、聚合和高溫分解，可選用外包鎳或包鋁薄層的納米粉末的原材料(優(yōu)先為包鋁)，使納米粉末材料在混合和制備過程中不致過度氧化和聚合。以下以配置TiN納米中間合金變質(zhì)劑為例進(jìn)行說明，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，納米粉體可以是!！!^^![(^、!！(^或其任意組合,納米粉體粒徑小于50nm。在本發(fā)明實(shí)施例中，按重量百分比，TiN納米中間合金變質(zhì)劑由以下組份組成TiN納米粉體59^15% ;鎂粉19^3% ；鉀鈉礦粉30% 40% ;鐵粉40% 50% ;羥基纖維素3% 8% ;水份2% 4%。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，TiN納米中間合金變質(zhì)劑由以下組份組成TiN納米粉體10% ;鎂粉2% ;鉀鈉礦粉35% ;鐵粉45% ;羥基纖維素5% ;水份3%。在本發(fā)明實(shí)施例中，首先按以上配方稱重備料，將稱出的TiN納米粉體與鉀鈉礦粉混合均勻，形成混合粉末。S102，將所述的混合粉末與鐵粉混合均勻形成混合顆粒。在本發(fā)明實(shí)施例中，將步驟SlOl生成的TiN納米粉體與鉀鈉礦粉的混合粉末與鐵粉和鎂粉混合均勻形成混合顆粒。S103，將所述的混合顆粒與羥基纖維素和水混合攪拌均勻。在本發(fā)明實(shí)施例中，將步驟S102生成的TiN納米粉體、鉀鈉礦粉、鐵粉和鎂粉的混合顆粒與羥基纖維素和水在攪拌機(jī)中攪拌均勻，優(yōu)選的，攪拌時(shí)間可以是20分鐘。S104，將攪拌后的混合顆粒冷壓成型。在本發(fā)明實(shí)施例中，將步驟S103中攪拌均勻的混合顆粒放進(jìn)壓床進(jìn)行冷壓壓制成型，可采用不同形狀和尺寸的模具壓制不同尺寸的納米中間合金變質(zhì)劑。圖2A和圖2B是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓制成型的納米中間合金變質(zhì)劑的示意圖，如圖2A和圖2B所示，壓制成型的納米中間合金變質(zhì)劑可以是①IOmm的圓柱型或①3mm X IOmm的細(xì)條形,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，納米中間合金變質(zhì)劑也可以根據(jù)實(shí)際使用的需求壓制成其他形狀。圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法流程圖，如圖3所示，與圖I所示的方法不同之處在于，圖3所示的方法還包括以下步驟S105，將冷壓成型后的混合顆粒烘干或自然硬化，烘干的溫度小于80攝氏度。在本發(fā)明實(shí)施例中，可以將步驟S104中壓制成型的納米中間合金變質(zhì)劑進(jìn)行烘干處理，烘干的溫度應(yīng)小于80攝氏度，也可以采用自然硬化的方法對納米中間合金變質(zhì)劑進(jìn)行處理。本發(fā)明提供的納米材料中間合金變質(zhì)劑在混合和制備的過程中不易被氧化和聚合，同時(shí)具有足夠的強(qiáng)度，在使用和運(yùn)輸中能保持足夠的強(qiáng)度，不易分解，在加入到鋼水、鐵水或有色合金液體中時(shí)能迅速熔化，有利于納米材料的分散。 加入本發(fā)明提供的納米材料中間合金變質(zhì)劑后，可以大幅度提高耐磨鑄鋼、鑄鐵的硬度、強(qiáng)度和延性及韌度，使晶粒度更加細(xì)化，大大改善原有鋼鐵材料的品質(zhì)。并且可以降低稀有和貴重元素的含量，或減少、從簡原有熱處理工藝，大大降低生產(chǎn)成本。實(shí)施例二圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種合金制備方法流程圖，如圖4所示，合金制備方法包括以下步驟S401，納米材料中間合金變質(zhì)劑進(jìn)行除渣及預(yù)脫氧處理；在本發(fā)明實(shí)施例中，納米材料中間合金變質(zhì)劑可以是實(shí)施例中生成的納米材料中間合金變質(zhì)劑，在將納米材料中間合金變質(zhì)劑加入到鋼水、鐵水或有色合金液體之前，必須對納米材料中間合金變質(zhì)劑進(jìn)行充分的預(yù)脫氧處理，并務(wù)必將余渣拔除干凈。S402，將所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑按照在鋼水、鐵水或有色合金液體重量的0. 029T0. 04%加入到即將出爐的冶煉爐中，或在鋼水、鐵水或在有色合金液體出爐流出1/3后隨流加入到澆注包中，或直接加入到鑄型中；在本發(fā)明實(shí)施例中，將一定比例(一般為0. 02-0. 04%的加入量)的變質(zhì)劑在冶煉爐出鋼、鐵水或在有色合金液體之前或隨流加到澆注包中(已出1/3液流后)，加入的變質(zhì)劑不允許烘烤和預(yù)熱。S403,將進(jìn)行變質(zhì)劑處理后的鋼水、鐵水或有色合金液體快速澆注成型。本發(fā)明提供的納米材料中間合金變質(zhì)劑在混合和制備的過程中不易被氧化和聚合，同時(shí)具有足夠的強(qiáng)度，在使用和運(yùn)輸中能保持足夠的強(qiáng)度，不易分解，在加入到鋼水、鐵水或有色合金液體中時(shí)能迅速熔化，有利于納米材料的分散。加入本發(fā)明提供的納米材料中間合金變質(zhì)劑后，可以大幅度提高耐磨鑄鋼、鑄鐵的硬度、強(qiáng)度和延性及韌度，使晶粒度更加細(xì)化，大大改善原有鋼鐵材料的品質(zhì)。并且可以降低稀有和貴重元素的含量，或減少、從簡原有熱處理工藝，大大降低生產(chǎn)成本。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌度圖譜(鑄態(tài))，圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌性圖譜(1100攝氏度淬火)，如圖所示，加入納米變質(zhì)劑后，Mnl8Cr2高錳鋼可比未加材料鑄態(tài)的沖擊韌度最高可提高70%，熱處理后提高76%。圖7和圖8分別是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑如后的晶粒度不意圖，如圖所不，加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后，Mnl8Cr2聞猛鋼的晶粒度可細(xì)化I級。圖9和圖10分別是本發(fā)明實(shí)施例提供的在Mnl8Cr2高錳鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑前后的電鏡照片和能譜圖，如圖9和圖10所示，檢測到的位于上方呈典型方形的白色晶體經(jīng)電子探針確認(rèn)為含有N和Ti的聚合納米粉體。圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的在42CrMo中合金鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的拉伸斷裂強(qiáng)度6 b圖譜，圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的在42CrMo中合金鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的硬度HRC圖譜，如圖所示，加入納米變質(zhì)劑后，42CrMo中合金鋼的拉伸斷裂強(qiáng)度和硬度可比未加材料可提聞19%。圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的在中鉻(Cr7)鑄鐵中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌度aK圖譜，圖14是本發(fā)明實(shí)施例提供的在中鉻(Cr7)鑄鐵中加入納米材料中 間合金變質(zhì)劑后的硬度HRC圖譜，如圖所示，加入納米變質(zhì)劑后，中鉻(Cr7)鑄鐵的沖擊韌度可比未加材料鑄態(tài)的可提高15%，熱處理后提高32% ;其鑄態(tài)硬度提高6. 6%。圖15是本發(fā)明實(shí)施例提供的在中錳鋼(Mn8)中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑后的沖擊韌度圖譜，如圖所示，加入納米變質(zhì)劑后，中錳鋼(Mn8)中的試驗(yàn)結(jié)果證明其沖擊韌度提高了 64%。圖16和圖17分別是本發(fā)明實(shí)施例提供的在工程機(jī)械鋼中加入納米材料中間合金變質(zhì)劑前后的組織變化圖，如圖所示，在工程機(jī)械鋼中加入納米變質(zhì)劑后發(fā)現(xiàn)晶粒度有明顯變細(xì)和改善組織的趨勢。在鋼鐵和有色合金液體中使用納米中間合金變質(zhì)劑產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果可以表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是可以大大提高原有鋼鐵材料的性能水準(zhǔn)和產(chǎn)品品質(zhì)，增加國內(nèi)外市場的競爭力；其次是可以通過改善鋼鐵材料的某些性能從而降低原有材料品種的貴重合金含量或減少和從簡原有的熱處理工藝程序，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和節(jié)約能源的效果。例如，如何通過納米變質(zhì)劑的作用將中錳鋼(Mn8)代替高錳鋼(Mnl3或Mnl8Cr2);用中鉻鑄鐵(Cr7)代替高鉻鑄鐵(Crl5);或者可以用鑄態(tài)鋼代替熱處理鋼從而節(jié)約成本，提高效益。這樣，每生產(chǎn)一噸鋼將可節(jié)約生產(chǎn)成本1200元左右。一年可節(jié)省幾億元。另外，納米材料中間合金變質(zhì)劑是一種高科技的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，隨之還可進(jìn)一步開發(fā)更多的系列產(chǎn)品，滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)一步需求。以上所述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種納米材料中間合金變質(zhì)劑，其特征在于，按重量百分比所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑由以下組份組成 納米粉體59^15% ； 鎂粉1% 3% ； 鉀鈉礦粉30% 40% ； 鐵粉40% 50% ； 羥基纖維素3% 8% ；水份2% 4%。
2.如權(quán)利要求I所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑，其特征在于，所述的納米粉體是TiN、SiC 或 TiC。
3.如權(quán)利要求I所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑，其特征在于，所述的納米粉體粒徑小于50nmo
4.如權(quán)利要求I所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑，其特征在于，所述的納米粉體的含量為10%，所述的鎂粉的含量為2%，所述的鐵粉的含量為45%，所述的鉀鈉礦粉的含量為35%。
5.如權(quán)利要求I所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑，其特征在于，所述的羥基纖維素的含量為5%。
6.制備權(quán)利要求I所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟 (a)將納米粉體和鉀鈉礦粉混合均勻形成混合粉末； (b)將所述的混合粉末與鐵粉混合均勻形成混合顆粒； (C)將所述的混合顆粒與羥基纖維素和水混合攪拌均勻； (d)將攪拌后的混合顆粒冷壓成型。
7.如權(quán)利要求6所述的制備納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法，其特征在于，所述的方法還包括 (e)將冷壓成型后的混合顆粒烘干或自然硬化。
8.如權(quán)利要求6所述的制備納米材料中間合金變質(zhì)劑的方法，其特征在于，冷壓成型的混合顆粒為OlOmm的圓柱型或C>3mmX10mm的細(xì)條形。
9.一種合金制備方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟 (a)對權(quán)利要求I所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑進(jìn)行除渣及預(yù)脫氧處理； (b)將所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑按照在鋼水、鐵水或有色合金液體重量的0.029T0. 04%加入到即將出爐的冶煉爐中，或在鋼水、鐵水或在有色合金液體出爐流出后隨流加入到澆注包中，或直接加入到鑄型中； (C)將進(jìn)行變質(zhì)劑處理后的鋼水、鐵水或有色合金液體快速燒注成型。
10.如權(quán)利要求9所述的合金制備方法，其特征在于，步驟(b)中加入的納米材料中間合金變質(zhì)劑不經(jīng)過烘烤和預(yù)熱。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種納米材料中間合金變質(zhì)劑及制備方法與合金制備方法，按重量百分比所述的納米材料中間合金變質(zhì)劑由以下組份組成納米粉體5%~15%；鎂粉1%~3%；鉀鈉礦粉30%~40%；鐵粉40%~50%；羥基纖維素3%~8%；水份2%~4%。本發(fā)明提供的納米材料中間合金變質(zhì)劑在混合和制備的過程中不易被氧化和聚合，同時(shí)具有足夠的強(qiáng)度，在使用和運(yùn)輸中不易分解，在加入到鋼水、鐵水或有色合金液體中時(shí)能迅速熔化。
文檔編號C22C1/10GK102732740SQ201210218509
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者周平安, 張芬紅, 黃勁松 申請人:北京京奧泰爾新材料科技有限公司