CN204111799U - 一种新型铝镁合金包芯线 - Google Patents

Abstract

一种新型铝镁合金包芯线，由里层芯料和外包皮构成，所述外包皮由带形钢带包卷而成，其特征在于，所述里层芯料为实芯线料，所述里层芯料为铝镁合金线，组成所述里层芯料的铝镁合金线的数量为2-3根。根据本实用新型，采用铝镁合金实心包芯线的形式，抑制了金属镁和铝的汽化反应速度，大大提高了金属镁和铝的收得率，使金属镁和铝的溶液度显著增大。采用铝镁混合对钢液进行脱氧的方式，使钢液中氧含量大幅下降，达到25ppm以下。铝镁合金包芯线处理钢液后，夹杂物成分以镁铝尖晶石为主，达到了夹杂物变性处理和夹杂物细化的目的。

Description

一种新型铝镁合金包芯线

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体地说，本实用新型涉及钢液精炼处理过程中用作炼钢脱氧脱硫剂和合金化剂的一种新型合金包芯线。

背景技术

目前轴承钢、钢帘线钢、冷镦钢、低硅铝镇静钢、合金结构钢等品种钢的生产工艺主要是以Al作为脱氧剂和合金化剂。传统的工艺方法为将铝粒或者铝粉高速喷射入钢水中，使其到达钢包底部，达到脱氧和合金化的作用。然后这种方法也有明显的缺点是铝的收得率不到30%，并且脱氧产物Al2O3颗粒有很大的可能性留在钢液中，并聚集成团状的Al2O3。这些团状的Al2O3会对钢材的表面质量、机械性能和加工性能有不良的影响，同时在还容易在浇注过程中堵塞水口，造成浇注中断的事故。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种合金包芯线，特别是提供一种新型铝镁合金包芯线作为脱氧脱硫剂和合金化剂，可减少钢水中的Al2O3颗粒以及对钢水中的Al2O3颗粒进行变性处理，技术方案如下。

一种新型铝镁合金包芯线，由里层芯料和外包皮构成，所述外包皮由带形钢带包卷而成，其特征在于，所述里层芯料为铝镁合金实芯线料，组成所述里层芯料的铝镁合金线的数量为2-3根。

由此，可见强包芯线的强度。

根据本实用新型所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述铝镁合金线的直径为4-7mm。

根据本实用新型所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述带形钢带的厚度为0.6-0.8mm。

根据本实用新型所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述带形钢带的宽度为26-28mm。

根据本实用新型所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述组成所述里层芯料的铝镁合金线的数量为3根。

为获得本实用新型所述的一种新型铝镁合金包芯线，首先，向钢水中加入铝线，这可以解决或缓解团状的Al2O3在浇注过程中堵塞水口的问题。但是由于铝是轻金属，熔点较低，在铝线穿入钢液上层的时候，往往就已经变得太软而无法继续喂入到达钢包底部，这达不到对整个钢包进行脱氧和合金化的效果。为了克服直接喂铝线的困难，人们开发了铝包芯线。铝线因其外表面裹覆了一层钢皮，从而使铝线借助钢皮的较高的熔点和强度顺利到达钢包底部。

其次，为了消除团状的Al2O3会对钢材的表面质量、机械性能和加工性能有不良的影响，我们将铝包芯线以铝镁合金包芯线来替换。实验表明，随着钢液中溶解的镁含量提高，镁参与脱氧反应生成的氧化镁将和氧化铝生成镁铝尖晶石夹杂物，起到将氧化铝夹杂物变形的作用，这样镁铝尖晶石夹杂物会极其细小并且随机分布在钢中，不会对钢的疲劳性能和其他性能造成影响。虽然由于镁的蒸汽压很高，直接加入镁线到钢液中，会使镁迅速生成蒸汽逸出，不仅降低了镁的收得率，还会使镁蒸汽与空气中的氧接触后引起剧烈燃烧导致爆炸，但是将镁和铝做成合金将降低镁的蒸汽压，这将有效提高镁的收得率和工艺的安全性。

最后，一定量的Mg溶解在钢液中,在氧化物尖晶石上,硫会以MgS/MgS-MnS相析出,避免了硫化物对钢力学性能的不利影响，达到对钢水中脱硫的作用。

根据本实用新型，采用铝镁合金实心包芯线的形式，抑制了金属镁和铝的汽化反应速度，大大提高了金属镁和铝的收得率，使金属镁和铝的溶液度显著增大。采用铝镁混合对钢液进行脱氧的方式，使钢液中氧含量大幅下降，达到25ppm以下。铝镁合金包芯线处理钢液后，夹杂物成分以镁铝尖晶石为主，达到了夹杂物变性处理和夹杂物细化的目的。一般的夹杂物直径小于5μm。包芯线中的镁将显著减少钢液中的硫含量，达到脱硫的效果。硫含量达到20ppm以下。

附图说明

图1为本实用新型的一种新型铝镁合金包芯线的横截面图。

其中1为里层芯料，2为外包皮。

具体实施方式

实施例1

将已经烘干的99.99%的金属铝和99.99%的金属镁按照要求的重量比例（Al：85-95%；Mg：5-15%）加入电阻炉中，通入氩气作为保护气体，期间使氩气的压力保持在0.1-0.3Mpa，冶炼的温度控制在700℃-800℃。当合金熔化之后，用搅拌棒缓慢的搅拌1min，使合金成分尽量均匀后，静置20-30min。然后将合金液体浇注入已经完全预热的模具中，空冷后制成铝镁合金锭。

将制备好的铝镁合金锭经过车削加工后，在电磁感应炉中加热到300℃-350℃，挤压筒和挤压模具预热到350℃，保温2h。挤压孔为Φ5mm，挤压速度为5-10mm/s。挤压成2根直径为5mm的铝镁合金线后通过自动包覆机，将厚度为0.6，宽度为27mm的钢带包裹在铝镁线。

实施实例2

将已经烘干的99.99%的金属铝和99.99%的金属镁按照要求的重量比例（Al：90%；Mg：10%）加入电阻炉中，通入氩气作为保护气体，期间使氩气的压力保持在0.1-0.3Mpa，冶炼的温度控制在750℃。当合金熔化之后，用搅拌棒缓慢的搅拌1min，使合金成分尽量均匀后，静置25min。然后将合金液体浇注入已经完全预热的模具中，空冷后制成铝镁合金锭。将制备好的铝镁合金锭经过车削加工后，在电磁感应炉中加热到330℃，挤压筒和挤压模具预热到350℃，保温2h。挤压孔为Φ4mm，挤压速度为7mm/s。挤压成3根直径为4mm的铝镁合金线后通过自动包覆机，将厚度为0.7mm，宽度为26mm的钢带包裹在铝镁线上。在27MnCr4钢包中加入150m的铝镁合金包芯线。钢包中喂丝速度90-1O5m/min,视钢水和增铝和镁的情况酣情调整。喂线后铝和镁的收得率比较稳定,铝的收得率为34%,镁的收得率为31%，脱硫率为19%,脱氧率25%,喂线后钢水浇注正常,铸坯质量良好。

实施实例3

将已经烘干的99.99%的金属铝和99.99%的金属镁按照要求的重量比例（Al：85%；Mg：15%）加入电阻炉中，通入氩气作为保护气体，期间使氩气的压力保持在0.1-0.3Mpa，冶炼的温度控制在800℃。当合金熔化之后，用搅拌棒缓慢的搅拌1min，使合金成分尽量均匀后，静置30min。然后将合金液体浇注入已经完全预热的模具中，空冷后制成铝镁合金锭。将制备好的铝镁合金锭经过车削加工后，在电磁感应炉中加热到350℃，挤压筒和挤压模具预热到350℃，保温2h。挤压孔为Φ7mm，挤压速度为7mm/s。挤压成2根直径为7mm的铝镁合金线后通过自动包覆机，将厚度为0.7mm，宽度为28mm的钢带包裹在铝镁线上。

在27MnCr4钢包中加入150m的铝镁合金包芯线。钢包中喂丝速度90-1O5m/min,视钢水和增铝和镁的情况酣情调整。喂线后铝和镁的收得率比较稳定,铝的收得率为37%,镁的收得率为23%，脱硫率为22%,脱氧率23%,喂线后钢水浇注正常,铸坯质量良好。

Claims (7)

1.一种新型铝镁合金包芯线，由里层芯料(2)和外包皮(1)构成，所述外包皮由带形钢带包卷而成，其特征在于，所述里层芯料为铝镁合金线的实芯线料，组成所述里层芯料(2)的铝镁合金线的数量为2-3根。 

2.根据权利要求1所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述铝镁合金线的直径为4-7mm。 

3.根据权利要求1所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述带形钢带的厚度为0.6-0.8mm。 

4.根据权利要求1所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述带形钢带的宽度为26-28mm。 

5.根据权利要求1所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述铝镁合金线为圆形。 

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，所述铝镁合金线的直径为4-5mm，所述带形钢带的宽度为25-26mm。 

7.根据权利要求1所述的一种新型铝镁合金包芯线，其特征在于，组成所述里层芯料(2)的铝镁合金线的数量为3根。