鈦鐵合金的制造方法技術

一種含鈦為２０～７５％（重量）的鈦鐵合金的制造方法，以回收殘鈦或海綿鈦為原料，經分析、破碎、除油、烘烤處理后，與按比例配比的低碳鋼于真空感應爐的坩堝中熔煉，該方法工藝簡單可行，成本低，鈦回收率主，環境污染小，勞動條件好，夾雜少，外觀與內在質量高，可以熔煉任意質量要求的鈦鐵合金，本發明專利技術填補了我國不能生產高鈦鈦鐵的空白。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種。鈦鐵是經還原或重熔而得到的含鈦在20％～75％的鐵和鈦中間合金，主要用于煉鋼(作脫氧劑、合金劑和除氣劑)，鑄造及電焊條涂料等行業。我國鐵合金企業目前仍沿用傳統的鋁熱法(亦稱爐外法)生產鈦鐵，該工藝是將焙燒好的鈦磁鐵精礦粉和鋁粉、硅鐵粉按照一定的比例充分混合，用鎂點燃靠自身熱源進行還原氧化鈦而得到含鈦25～45％的低鈦鈦鐵。鋁熱法僅能生產我國現行標準的含鈦30％和40％兩個品種四個牌號的低鈦鈦鐵，但不能生產含鈦70％左右的高鈦鈦鐵，以及低Al、Si含量的低鈦鈦鐵。因為鋁熱法生產性質決定了其較高的雜質(Al 8～9.5％，Si 3.0～5.0％，Mn 2.5％)。煉鋼后期加入時，因無法排除而增加了鋼中夾雜，直接影響鋼的質量。蘇聯專利SU339701公開了“鉬-鐵-鈦三元合金的生產方法”，該法實質是用鋁熱法生產“鉬-鐵-鈦三元合金”，只不過是用制取鉬鐵的原料將鈦原料覆蓋，自上而下熔化，以減少鈦的燒損和合金中的N含量，且該法用于冶煉三元合金，合金中鈦含量只有40.17％，用此法冶煉鈦鐵合金同樣具有鋁熱法的諸多弊端，當然不可能生產含鈦70％左右的鈦鐵合金。美國專利US2776113公開了“冶煉鈦合金的方法”，該方法用電弧爐采用自耗電極電弧熔煉法將海綿鈦熔化在一水冷銅模中，在惰性氣體保護下形成具有均勻成份的鈦合金錠，為鈦材加工提供原料，該法需制備自耗電極，產品成本很高，單制備自耗電極費用加上熔煉成本基本上就等于鈦鐵合金的市場售價，顯然用此法生產鈦鐵合金是不大可能的。本專利技術的目的在于提供一種成本低，鈦回收率高，環境污染小，勞動條件好，夾雜少，外觀與內在質量高，特別是可以熔煉任意質量要求的。本專利技術利用真空感應爐，在真空條件下或真空充氬下，可以生產含鈦20％～75％的各種規格的鈦鐵。真空感應爐生產的低鈦鈦鐵雜質低，且該方法可因采用原料的不同而生產出所要求的各種等級的鈦鐵包括含鈦70％左右的高品質高鈦鈦鐵，而高鈦鈦鐵由于正好是鐵-鈦合金的共晶成份，熔點低(1085℃，比低鈦鈦鐵低342℃)，比重適宜(5.4g/cm3)，且含鈦高(鋼水中加入量僅是低鈦鈦鐵的40％)，雜質含量少，煉鋼中使用可節約電能，鋼水成分均勻，偏析少，鋼的質量高，而且在真空感應爐中熔煉鈦鐵，鈦燒損少，煙塵小，改善了環境和勞動條件。本專利技術以回收殘鈦或海綿鈦為原料，配料范圍殘鈦或海綿鈦或其二者30％—80％，低碳鋼料20％—70％，將經分析、破碎、除油、烘烤處理后的殘鈦或海綿鈦或其二者與按比例配比的低碳鋼，均勻混合加入真空感應爐的坩堝中熔煉。為了防止鈦與坩堝反應，選用電熔鎂砂或其它較穩定的耐火材料制作坩堝，在真空度≤66500Pa或真空充氬≤66500Pa條件下，通電將鈦、鐵熔化，待液體均勻并平靜后，澆入錠模內，冷卻后破真空取出，水冷、破碎后裝桶。本專利技術與國內外現有鈦鐵生產工藝相比，具有工藝簡單易行，成本低，減少了鈦的燒損，鈦回收率95％以上，環境污染小，勞動條件好，夾雜少，外觀與內在質量高，特別是可以熔煉任意質量要求的鈦鐵合金。本專利技術填補了我國不能生產高鈦鈦鐵的空白。專利技術具體應用實施例在實驗室ZG—0.25型真空感應爐試驗煉出鈦鐵后，已在本廠ZGJ—0.5型中頻真空感應爐中冶煉250多爐次，首批高質量的含鈦70％的高鈦鈦鐵已出口西歐。實施例1將殘鈦料和低碳鋼分析后(化學成分見表二)切割成小料并經除油、烘烤處理后，以80％殘鈦料和20％低碳鋼料的配比比例(具體配比比例見表三)，均勻裝入用電熔鎂砂打結的坩堝內，采用真空熔煉，真空度選用6000Pa左右，熔煉溫度控制在1250℃左右，熔煉出FeTi7O鈦鐵合金，其成分見表一。實施例2將殘鈦料和低碳鋼分析后(化學成分見表二)，切割成小料并經除油、烘烤處理后，以80％殘鈦料和20％低碳鋼料的配比比例(具體配比比例見表三)，均勻裝入用電熔鎂砂打結的坩堝內，采用真空熔煉，真空度選用10Pa左右，熔煉溫度控制在1250℃左右，熔煉出FeTi7O鈦鐵合金，其成分見表一。實施例3將殘鈦料和低碳鋼分析后(化學成分見表二)，切割成小料并經除油、烘烤處理后，以80％殘鈦料和20％低碳鋼料的配比比例(具體配比比例見表三)，均勻裝入用電熔鎂砂打結的坩堝內，采用真空充氬熔煉，真空度選用25Pa左右，原料即將開始熔化時充氬，充氬壓力5000Pa左右，熔煉溫度控制在1250℃左右，熔煉出FeTi7O鈦鐵合金，其成分見表一。實施例4將殘鈦料和低碳鋼分析后(化學成分見表二)，切割成小料經除油、烘烤處理后，以33％殘鈦料和67％低碳鋼料的配比比例(具體配比比例見表三)，均勻裝入用石墨制作的坩堝內，采用真空熔煉，真空度選用4-10Pa，熔煉溫度控制在1580℃左右，熔煉出FeTi3O鈦鐵合金，其成分見表表一實施例制得的鈦鐵合金的化學成分(重量％ 表二原料的化學成分(重量％) 表三實施例原料的配比(重量％) 權利要求1.一種合鈦為20～75％(重量)的，以回收殘鈦或海綿鈦為原料，其特征在于將經分析、破碎、除油、烘烤處理后的殘鈦或海綿鈦或其二者與按比例配比的低碳鋼于真空感應爐的坩堝中熔煉。2.根據權利要求1所述的，其特征在于用電熔鎂砂或其它較穩定的耐火材料制作真空感應爐的坩堝。3.根據權利要求1所述的，其特征在于真空感應爐熔煉時的真空度≤66500Pa。4.根據權利要求1所述的，其特征在于真空感應爐熔煉時可充入≤66500Pa的氬氣。全文摘要一種含鈦為20～75％(重量)的，以回收殘鈦或海綿鈦為原料，經分析、破碎、除油、烘烤處理后，與按比例配比的低碳鋼于真空感應爐的坩堝中熔煉，該方法工藝簡單可行，成本低，鈦回收率高，環境污染小，勞動條件好，夾雜少，外觀與內在質量高，可以熔煉任意質量要求的鈦鐵合金，本專利技術填補了我國不能生產高鈦鈦鐵的空白。文檔編號C22C38/14GK1126766SQ95113728公開日1996年7月17日 申請日期1995年8月23日 優先權日1995年8月23日專利技術者汪漢臣, 王農, 侯長征, 周清志, 周書成 申請人:寶雞特殊鋼廠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種合鈦為２０～７５％（重量）的鈦鐵合金的制造方法，以回收殘鈦或海綿鈦為原料，其特征在于：將經分析、破碎、除油、烘烤處理后的殘鈦或海綿鈦或其二者與按比例配比的低碳鋼于真空感應爐的坩堝中熔煉。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪漢臣，王農，侯長征，周清志，周書成，
申請(專利權)人：寶雞有色金屬加工廠，
類型：發明
國別省市：61[中國|陜西]