專利名稱：一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領域，更具體地說，涉及一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法。
背景技術：
鋼中通常存在大量的納米第二相粒子。按照雍歧龍在《鋼鐵材料中的第二相》一書中的定義，鋼中的第二相是指以非連續(xù)狀態(tài)分布于基體相中，且在其中不可能包圍有其它相的相。這些納米第二相粒子，由于其種類、大小、形狀、分布以及體積分數(shù)各異，對鋼的力學性能造成了復雜的影響。鋼中第二相粒子的控制和利用一直以來都是冶金學者關注的熱點問題之一。傳統(tǒng)觀念認為，鋼中第二相粒子往往是鋼材表面和內部缺陷的成因，是鋼中的有害物質，因此冶金工作者一直致力于開發(fā)純凈鋼冶煉的技術(包括夾雜物的去除和改質處理)，但過度的純凈化必然伴隨著高昂的冶煉成本。能否在現(xiàn)有條件下消除夾雜物的危害，進而有效利用，成為了擺在科研工作者面前的一道難題。20世紀90年代，日本新日鐵公司的研究人員首次提出了氧化物冶金的概念(Jin-1chi Takamura and shozo Mizoguchi, “Roles of oxidesin steel performance，，， Proceedings of the sixth international iron and steelcongress, Nagoya, 1990, I, 591-597),該技術使得鋼中的氧化物夾雜變害為利，為有效減少第二相粒子對鋼性能的危害提供了新的思路和方法。氧化物冶金技術的關鍵在于細化晶粒，著力點是氧化物夾雜，一方面，利用夾雜物對高溫下晶粒的長大進行釘扎和抑制，以避免形成粗大的奧氏體晶粒，從而最終獲得細小的奧氏體/鐵素體相變組織；另一方面，在奧氏體到鐵素體的相變過程中，利用夾雜物誘導晶內鐵素體(IGF)形核，從而得到交叉互鎖、具有大角度晶界和高位錯密度的針狀鐵素體組織。這種組織細化了鐵素體的晶粒，同時因晶粒交叉互鎖而抑制了裂紋的延伸過程，從而提高了鋼的強度和韌性。 目前獲得細小第二相粒子的方法主要有內部析出法和外部加入法。前者通過控制鋼液條件，利用微合金化和控軋控冷，使鋼液在凝固和熱加工過程中析出細小彌散的夾雜物和碳化物粒子；而后者則直接向鋼液中加入形核劑以細化晶粒。顯然前者的生產過程控制要求較高，成本也偏高；而后者則更具有可控性，而且對鋼的純凈度也無過高要求。因此對其進行深入研究具有明確的應用背景和巨大的經(jīng)濟效益。通過專利檢索，關于向鋼液中加入納米粒子的技術方案已有類似公開，如:中國專利申請?zhí)?200910063159.7，申請日:2009年7月14日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種大線能量焊接管線用鋼的冶煉方法，該申請案中提到在轉爐出鋼過程中采用鋁深脫氧，在精煉或連鑄階段直接向鋼液中噴吹納米級MgO和CaO粉中的一種或兩種，噴入鋼液中的MgO和CaO粉的尺寸為10nnT200nm。該申請案在冶煉過程中采用鋁深脫氧的方法，使得鋼水的深脫氧和深脫硫很容易實現(xiàn)，但是，其不足之處在于:一方面，納米級MgO和CaO粉比表面積大、易團聚、體積密度小，因此如果不經(jīng)過分散，直接將純的MgO和CaO粉(一種或兩種)噴入到鋼液中，極易出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，無法分散均勻。而團聚后的納米粉由于尺寸長大，按照Zener公式(
Dc =^4 )，無法起到釘扎晶界的作用，因此無法細化晶粒。更嚴重的是，由于這些夾雜物尺 J
寸較大，且熔點較高，會成為鋼中的有害夾雜物，嚴重危害鋼的純凈度和機械性能；另一方面，噴吹法所用的載氣，將會使納米粉體附著在其上，從而上浮至渣鋼界面處，被渣所吸收，因此無法起到細化組織的作用。因此，直接采用噴吹法，不僅不能起到細化焊接熱影響區(qū)組織的效果，反而有可能會惡化鋼的性能。中國專利申請?zhí)?200810011839.X，申請日:2008年6月12日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:用于制備細小氧化物彌散鋼的添加劑及其制法和應用，該申請案具有多種劑型，主張采用不同的加入方式(喂絲、噴粉、射丸、球體直接投入法)在不同的爐外精煉工位處(LF、RH、VD、CAS-OB )向鋼液加入添加劑，以實現(xiàn)有益氧化物在鋼液中的彌散分布。該申請案中所主張的添加劑，一類是雙層結構，是由球芯和外殼構成的復合球體；一類低熔點預熔渣粉劑和膨脹劑和氧化鈣或氧化鎂的一種或兩種的混合物構成的粉劑。其不足之處在于:
(1)在加入方式上，該專利通過采用喂絲、噴粉、射丸或者直接投入法加入到鋼液中。對于噴粉法，如前所述，載氣將會使納米夾雜物附著在其上，從而上浮至渣鋼界面處，被渣所吸收，無法起到細化組織的作用。對于喂絲、射丸和直接投入法，雖然可以將納米粉體送入到鋼液深處，但由于添加劑的制備只是簡單的等靜壓，沒有經(jīng)過類似燒結等方法使其成為完全致密狀態(tài)，其密度低于鋼液的密度，因此很快就會上浮至渣鋼界面處，無法在鋼液中彌散分布；
(2)在添加劑的組成上，以上兩種添加劑，均含有膨脹劑，而膨脹劑是由碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物構成，其目的在于發(fā)生分解反應，產生大量細小彌散的二氧化碳氣體。該專利申請人認為該反應使組合粉劑周圍的鋼液產生小范圍的激烈流動和攪拌，給氧化物夾雜的上升提供了上浮條件和機會。但顯然，這將會使有益夾雜物也隨著氣泡上浮到鋼渣界面處，尤其是納·米尺度的夾雜物附著氣泡的能力更加明顯，從而喪失了有益夾雜物加入到鋼液中細化組織的目的；
(3)在球芯制備的第一步，混料的說明中，提到將芯部的原料破碎，使其粒徑為1ηπΓ3.5_。鋼鐵冶金中通常認為5微米以上的夾雜物對鋼的性質是有害的，顯然毫米尺度的氧化物加入到鋼液不僅不能細化組織，還會損壞鋼的性能。中國專利申請?zhí)?200910135830.4，申請日:2009年4月29日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:微米納米冶金添加劑，該申請案中利用金屬粉與微米粉、納米粉經(jīng)球磨混勻，再壓制成塊。一方面壓制成塊的微米納米添加劑比重與熔體相近，不易上浮，另一方面金屬粉與產品基體成分相同或相近，因此不污染熔體。該申請案中主張的加入方式是沖入法、噴吹法或喂絲法。對于噴吹法或喂絲法的缺點，前面已有論述。對于沖入法，是指利用高溫熔體把添加劑沖入到熔體中，利用熔體的沖擊和攪拌作用使之分散均勻。但由于添加劑的制備只是簡單的等靜壓，沒有經(jīng)過類似燒結等方法使其成為完全致密狀態(tài)，其密度低于鋼液的密度，因此很快就會上浮，無法在鋼液中彌散分布。綜上所述，目前對于納米粉體在鋼液中的加入方式，主要分為以下兩種:一種利用載氣進行噴吹，其缺點在于載氣將會使納米夾雜物附著在其上，從而上浮至渣鋼界面處，被渣所吸收，無法起到細化組織的作用；另一種是使用外力將納米粉體或塊狀納米粉體瞬間送入到鋼液深處(噴丸、喂絲、沖包法、直接投入法)，其缺點在于由于納米粉體或塊狀納米粉體的密度低于鋼液，會迅速上浮至渣鋼界面處，從而無法在鋼液中分散開，失去了加入納米粉體的作用。

發(fā)明內容
1.發(fā)明要解決的技術問題
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中納米粉體在鋼液中加入方式上的困難，提供了一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，采用本發(fā)明這種新型的加入方式，可實現(xiàn)納米粉體在鋼液中的有效、均勻、彌散分布。2.技術方案
為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為:
本發(fā)明的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，其步驟為:
(I)混合分散
將納米粉體與純鐵粉進行混合分散，混合分散過程采用人工手動磨粉或機械球磨，其中:人工手動磨粉的研磨時間為80-100分鐘，機械球磨的研磨時間為5(Γ70分鐘，所述的納米粉體與純鐵粉的質量百分比分別為1-40%、60-99%，其中納米粉體的平均粒徑為10ηπΓ5000 nm,純鐵粉的平均粒徑為1 μ m-10μ m。本發(fā)明中納米粉體的平均粒徑為10 ηπΓ5000 nm，其目的為:一方面10 nm-5000nm納米尺寸的納米粉體有助于優(yōu)化釘扎效應和誘導晶內鐵素體形核；另一方面避免5微米以上的夾雜物以減輕對鋼性能的危害。此外，本發(fā)明中納米粉體與純鐵粉的質量百分比分別為f40%、6(T99%，其作用如下:一方面純鐵粉作為分散劑熔化后不會污染鋼液，另一方面純鐵粉質量百分比占60%以上，完全分散后，納米粉體之間將被鐵粉有效隔開，從而避免了后續(xù)制備過程中納米粉體由于彼此接觸所產生的長大效應，有效保證納米粉體的原始尺寸。(2)制備納米粉體棒
將步驟(1)混合分散所得的混合料在惰性氣體氣氛下利用熱壓技術燒結成納米粉體棒，該納米粉體棒的芯材為鋼棒，納米粉體棒的外層為混合料，整體納米粉體棒的直徑為120-l60mm，鋼棒直徑與混合料厚度的比例為1:1 4:1，其中熱壓燒結的壓力為5 40MPa，燒結溫度為1000-l400℃，保溫時間為5 15min，目的是增加納米粉體棒的致密度，增強納米粉體棒的機械強度；
(3)納米粉體棒插入鋼液
將步驟(2)制得的納米粉體棒的一端焊接一鋼質夾持棒，該鋼質夾持棒夾持于機械液壓裝置的夾頭上，并將納米粉體棒插入到鋼包或者中間包的鋼液中，納米粉體棒的插入深度為鋼液總深度的1/2 2/3，同時利用機械液壓裝置帶動納米粉體棒進行上下或左右振動，振動頻率為0.1- 10赫茲，待納米粉體棒完全熔化后，利用機械液壓裝置將鋼質夾持棒移出鋼液上方即可，去除鋼質夾持棒下方殘留的納米粉體后，該鋼質夾持棒可實現(xiàn)回收利用。本發(fā)明中的機械液壓裝置與連鑄過程中中間包處夾持塞棒的機械液壓裝置相同。優(yōu)選地，所述的步驟(I)中的納米粉體為氧化物、氮化物、碳化物中的一種或一種以上的混合物，其中所述的氧化物為氧化鎂、氧化鈣、氧化鈦、氧化鋁、氧化鈰中的一種或一種以上的混合物，所述的氮化物為氮化鈦、氮化硼中的一種或一種以上的混合物，所述的碳化物為碳化硅、碳化釩中的一種或一種以上的混合物。優(yōu)選地，步驟(I)中納米粉體與純鐵粉的質量百分比分別為20 35%、80 65%。申請人發(fā)現(xiàn)，在一定的試驗范圍內，當納米粉體的質量百分比過低，會削弱納米粉體的加入效果，或在保證納米粉體加入數(shù)量的前提下，導致納米粉體棒質量的增加和鋼液處理時間的延長；當納米粉體的質量百分比過高，會使納米粉體彼此接觸，從而在后續(xù)的粉體棒的制備過程中易于團聚長大。因此，通過控制合適的納米粉體與純鐵粉的質量百分比有助于實現(xiàn)納米粉體在鋼液中的有效、均勻、彌散分布。3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果:
(1)本發(fā)明的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，其中納米粉體與純鐵粉的質量百分比分別為廣40%、60、9%，使得完全分散后，納米粉體之間將被鐵粉有效隔開，從而避免了后續(xù)制備過程中納米粉體由于彼此接觸所產生的長大效應，有效保證納米粉體的原始尺寸，克服了現(xiàn)有技術中直接將純的納米粒子噴入到鋼液中由于團聚現(xiàn)象而無法分散均勻的難題；
(2)本發(fā)明的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，由于納米粉體棒外層的主體材料是純鐵粉，純鐵粉的熔點為1535°C，而中間包的鋼液溫度為1530°C左右，鋼包的溫度也低于1600°C，因此將納米粉體棒插入到鋼液中不會迅速熔化，而會在幾分鐘至十幾分鐘內逐漸熔化，從而將棒材中所含的納米粒子逐漸釋放至鋼液中，更進一步，由于納米粉體棒的插入深度為鋼液總深度的1/2 2/3，因此能在一定的高度范圍內均勻釋放納米粒子，最終實現(xiàn)納米粒子在鋼液中的彌散分布；
(3)本發(fā)明的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，由于納米粉體棒是由機械液壓裝置通過前 端鋼質夾持棒的焊接予以固定的，從而納米粉體棒可以穩(wěn)定的插入到鋼液中，不使用載氣，避免了納米粒子隨著載氣氣泡上浮，因此避免了噴丸、喂絲、沖包等方法導致的納米粉體由于致密度低、密度小于鋼液而迅速上浮的缺陷；同時，利用機械液壓裝置實現(xiàn)納米粉體棒的上下或左右振動，目的在于通過振動，使納米粒子在釋放進入鋼液時，存在一定的初速度，以盡快彌散分布在鋼液中；
(4)本發(fā)明的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，操作簡單，只需通過機械液壓裝置將納米粉體棒插入到鋼液中，工程上易于實現(xiàn)，且由于納米粉體棒的主要成分是鐵粉，因此對鋼液不存在污染，焊接的鋼質夾持棒也可以循環(huán)利用。


圖1為采用本發(fā)明冶煉后高溫取樣的淬火組織照片；
圖2為未采用本發(fā)明冶煉后高溫取樣的淬火組織照片。
具體實施例方式為進一步了解本發(fā)明的內容，下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的描述。實施例1
本實施例的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，其步驟為:(1)混合分散
取粒徑為IOOnm的氧化鎂粉末和粒徑為5微米的純鐵粉，質量百分比分別為25%和75%,利用機械球磨的方式研磨60分鐘,進行混合分散；
(2)制備納米粉體棒
將步驟(I)所得的混合料在惰性氣體氣氛下利用熱壓技術燒結成納米粉體棒，該納米粉體棒的芯材為鋼棒，納米粉體棒的外層為混合料，整體納米粉體棒的直徑為150_，其中鋼棒直徑為100mm，混合料厚度為25mm，熱壓燒結的壓力為20MPa，燒結溫度為1350°C，保溫時間為10分鐘；
(3)納米粉體棒插入鋼液
將步驟(2)制得的納米粉體棒的一端焊接一鋼質夾持棒，該鋼質夾持棒夾持于機械液壓裝置的夾頭上，并將納米粉體棒插入到中間包的鋼液中，納米粉體棒的插入深度為鋼液總深度的2/3，同時利用機械液壓裝置帶動納米粉體棒進行上下或左右振動，振動頻率為I赫茲，振動幅度為10厘米。待納米粉體棒完全熔化后，利用機械液壓裝置將鋼質夾持棒移出鋼液上方即可。本實施例中的機械液壓裝置與連鑄過程中中間包處夾持塞棒的機械液壓裝置相同。冶煉完成后，對鋼液進行高溫取樣，其淬火組織如圖1所示，并與未采用本發(fā)明的實驗相對比(如圖2所示，圖1和圖2放大倍數(shù)均為500倍)，兩者存在以下兩點顯著差異。首先，采用本發(fā)明的鋼樣，其鐵素體組織晶粒與未采用本發(fā)明的鋼樣相比明顯細??；其次，采用本發(fā)明的鋼樣，其鐵素體組織晶粒彼此交錯，混亂排列，具有自鎖特征，而未采用本發(fā)明的鋼樣，其鐵素體組織主要沿原始奧氏體晶界向內部延伸，排列方向一致。查閱文獻可知，采用本發(fā)明的鋼樣，為針狀鐵素體組織。根據(jù)文獻報道(鄧小旋、王新華、姜敏、胡志勇、邵肖靜、王萬軍，“稀土處理 鋼中夾雜物對晶內針狀鐵素體形成的影響”，北京科技大學學報，34
(5),2012, 535-540):針狀鐵素體組織是可以同時提高鋼的強度和韌性的最佳組織。這表明通過本發(fā)明的方法加入納米氧化鎂，組織優(yōu)化效果明顯，加入的氧化鎂粉末在鋼液中有效、均勻、彌散分布。實施例2
本實施例的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，其步驟為:
(1)混合分散
取粒徑為50nm的氧化鈣粉末和粒徑為2微米的純鐵粉，質量百分比分別為20%和80%，利用機械球磨的方式研磨50分鐘，進行混合分散；
(2)制備納米粉體棒
將步驟(I)所得的混合料在惰性氣體氣氛下利用熱壓技術燒結成納米粉體棒，該納米粉體棒的芯材為鋼棒，納米粉體棒的外層為混合料，整體納米粉體棒的直徑為160_，其中鋼棒直徑為80mm，混合料厚度為40mm。熱壓燒結的壓力為30MPa，燒結溫度為1200°C，保溫時間為15分鐘；
(3)納米粉體棒插入鋼液
將步驟(2)制得的納米粉體棒的一端焊接一鋼質夾持棒，該鋼質夾持棒夾持于機械液壓裝置的夾頭上，并將納米粉體棒插入到中間包的鋼液中，納米粉體棒的插入深度為鋼液總深度的2/3，同時利用機械液壓裝置帶動納米粉體棒進行上下或左右振動，振動頻率為2赫茲，振動幅度為8厘米。待納米粉體棒完全熔化后，利用機械液壓裝置將鋼質夾持棒移出鋼液上方即可。本實施例中的機械液壓裝置與連鑄過程中中間包處夾持塞棒的機械液壓裝置相同。冶煉完成后，對鋼液進行高溫取樣，其淬火組織與實施例1相類似。組織中存在著大量的針狀鐵素體，組織優(yōu)化效果明顯，說明加入氧化鈣粉末在鋼液中有效、均勻、彌散分布。實施例3
本實施例的基本處理步驟同實施例1，不同之處在于:混合分散過程中，取粒徑為IOnm的納米粉體(該納米粉體包括氮化鈦和碳化硅，其各占納米粉體質量百分比的50%)和粒徑為I微米的純鐵粉，質量百分比分別為40%和60%，利用人工手動磨粉的方式研磨90分鐘，進行混合分散；制備納米粉體棒過程中，熱壓燒結的壓力為5MPa，燒結溫度為1350°C，保溫時間為15min。待納米粉體棒完全熔化后，利用機械液壓裝置將鋼質夾持棒移出鋼液上方即可，冶煉完成后，對鋼液進行高溫取樣，其淬火組織與實施例1相類似。組織中存在著大量的針狀鐵素體，組織優(yōu)化效果明顯，說明加入的氮化鈦和碳化硅粉末在鋼液中有效、均勻、彌散分布。實施例4
本實施例的基本處理步驟同實施例1，不同之處在于:混合分散過程中，取粒徑為5000nm的氮化硼粉末和粒徑為10微米的純鐵粉，質量百分比分別為20%和80%，利用人工手動磨粉的方式研磨100分鐘，進行混合分散；制備納米粉體棒過程中，整體納米粉體棒的直徑為120mm,其中鋼棒直徑為60mm,混合料厚度為30mm,熱壓燒結的壓力為40MPa,燒結溫度為ΙΟΟΟ ，保溫時間為5min。待納米粉體棒完全熔化后，利用機械液壓裝置將鋼質夾持棒移出鋼液上方即可，冶煉完成后，對鋼液進行高溫取樣，其淬火組織與實施例1相類似。組織中存在著大量的針狀鐵素體，組織優(yōu)化效果明顯，說明加入的氮化硼粉末在鋼液中有效、均勻、彌散分布。 實施例5
本實施例的基本處理步驟同實施例1，不同之處在于:混合分散過程中，取粒徑為800nm的氮化硼和氧化鈦粉末(氮化硼和氧化鈦各占質量百分比50%)和粒徑為4微米的純鐵粉，質量百分比分別為5%和95%，利用機械磨粉的方式研磨50分鐘，進行混合分散；制備納米粉體棒過程中，整體納米粉體棒的直徑為140mm，其中鋼棒直徑為60mm，混合料厚度為40mm ;納米粉體棒插入鋼液過程中，納米粉體棒的插入深度為鋼液總深度的1/2，同時利用機械液壓裝置帶動納米粉體棒進行上下或左右振動，振動頻率為8赫茲。待納米粉體棒完全熔化后，利用機械液壓裝置將鋼質夾持棒移出鋼液上方即可，冶煉完成后，對鋼液進行高溫取樣，其淬火組織與實施例1相類似。組織中存在著大量的針狀鐵素體，組織優(yōu)化效果明顯，說明加入的氮化硼和氧化鈦粉末在鋼液中有效、均勻、彌散分布。實施例1-5中，采用本發(fā)明的方法向鋼液中加入納米粒子時，納米粉體之間被鐵粉有效隔開，從而避免了后續(xù)制備過程中納米粉體由于彼此接觸所產生的長大效應，有效保證納米粉體的原始尺寸，且獨特設計的納米粉體棒插入鋼液“攪動”的形式，使納米粒子在釋放進入鋼液時，存在一定的初速度，以盡快彌散分布在鋼液中，從而大大提高了納米粉體的有效利用率，有效發(fā)揮了納米粉體的作用，以提高鋼的強度和韌性。
權利要求
1.一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，其步驟為: (1)混合分散 將納米粉體與純鐵粉進行混合分散，混合分散過程采用人工手動磨粉或機械球磨，其中:人工手動磨粉的研磨時間為8(Γ100分鐘，機械球磨的研磨時間為5(Γ70分鐘，所述的納米粉體與純鐵粉的質量百分比分別為f40%、6(T99%，其中納米粉體的平均粒徑為10ηπΓ5000 nm,純鐵粉的平均粒徑為I μ πΓ Ο μ m ； (2)制備納米粉體棒 將步驟(I)混合分散所得的混合料在惰性氣體氣氛下利用熱壓技術燒結成納米粉體棒，該納米粉體棒的芯材為鋼棒，納米粉體棒的外層為混合料，整體納米粉體棒的直徑為12(Tl60mm，鋼棒直徑與混合料厚度的比例為1:1 4:1，其中熱壓燒結的壓力為5 40MPa，燒結溫度為100(Γ1400 ，保溫時間為5 15min ； (3)納米粉體棒插入鋼液 將步驟(2)制得的納米粉體棒的一端焊接一鋼質夾持棒，該鋼質夾持棒夾持于機械液壓裝置的夾頭上，并將納米粉體棒插入到鋼包或者中間包的鋼液中，納米粉體棒的插入深度為鋼液總深度的1/2 2/3，同時利用機械液壓裝置帶動納米粉體棒進行上下或左右振動，振動頻率為0.f 10赫茲，待納米粉體棒完全熔化后，利用機械液壓裝置將鋼質夾持棒移出鋼液上方即可。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，其特征在于:所述的步驟(I)中的納米粉體為氧化物、氮化物、碳化物中的一種或一種以上的混合物，其中所述的氧化物為氧化鎂、氧化鈣、氧化鈦、氧化鋁、氧化鈰中的一種或一種以上的混合物，所述的氮化物為氮化鈦、氮化硼中的一種或一種以上的混合物，所述的碳化物為碳化硅、碳化釩中的一種或一種以上的混合物。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，其特征在于:步驟 (I)中納米粉體與純鐵粉的質量百分比分別為20 35%、80飛5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種向鋼液中加入納米粒子以優(yōu)化鋼組織的方法，屬于鋼鐵冶金領域。其步驟為將納米粉體與純鐵粉進行混合分散，納米粉體與純鐵粉的質量百分比分別為1~40%、60~99%，納米粉體的平均粒徑為10nm~5000nm；混合料在惰性氣體氣氛下利用熱壓技術燒結成納米粉體棒，該納米粉體棒的芯材為鋼棒，納米粉體棒的外層為混合料，熱壓燒結的壓力為5~40MPa，燒結溫度為1000~1400℃，保溫時間為5~15min；將納米粉體棒插入到鋼包或者中間包的鋼液中，納米粉體棒的插入深度為鋼液總深度的1/2~2/3，同時利用機械液壓裝置帶動納米粉體棒進行上下或左右振動。采用本發(fā)明的方法，使得納米粒子在鋼液中有效、均勻、彌散分布。
文檔編號C21C7/00GK103243194SQ20131021112
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月31日 優(yōu)先權日2013年5月31日
發(fā)明者范鼎東, 孔輝 申請人:安徽工業(yè)大學