[发明专利]一种高纯度铬铁合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铬铁合金以及它的制备方法，具体是一种高铬含量的高纯 度铬铁合金及其制备方法。

背景技术

目前，纯度较高的铬铁合金主要有两种，分别为被称为“微碳铬铁”和“真 空铬铁”的铬铁合金，其中微碳铬铁为用电硅热法生产的铬铁，真空铬铁为利 用真空电阻炉采用固态脱碳的工艺制成的铬铁。按重量百分比计算，微碳铬铁 中，Cr的含量约60.0％，C含量不超过0.06％，即使通过最先进的波仑法也只能 将铬铁中的碳降到0.03％，微碳铬铁中有害元素S、P、Si及有害气体元素H、O、 N的含量较高；真空铬铁中Cr含量可以达到67.0％，含量比微碳铬铁Cr的含量 高，且部分有害元素的含量也比微碳铬铁中的含量要低，但是真空铬铁比重小， 氧化物夹杂含量高，在作为一些特殊钢铁和高温耐腐蚀合金钢的添加剂时，钢 锭结晶时，夹杂物存在于钢锭中，造成轧钢时产生裂纹等组织缺陷。

发明内容

本发明提供了一种可部分替代金属铬的高纯度铬铁合金。

一种高纯度铬铁合金，其特征在于所述的铬铁合金由如下的重量比成分组 成：Cr为85.0～100％，C为0～0.01％，Si为0～0.5％，S为0～0.02％，P为0～ 0.01％，H为0～0.01％，O为0～0.1％，N为0～0.01％，Fe为0～14.0％，其他氧 化物杂质为0～0.34％。

本发明还提供了上述高纯度铬铁合金的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，把高碳铬铁和氧化铬绿用雷磨机分别磨成400目的细粉，把高碳 铬铁粉和氧化铬绿粉混和搅拌均匀，控制混合物中氧碳原子比为1.2～1.5，然 后加入占所述混合物重量5％的聚乙稀醇粘接剂，继续搅拌混匀，用压力机把混 和料压制成块状，再把压好的块状混合料装入烘房，控制烘房温度为290～310 ℃，通过取样化验水分，等块状混合料中水分含量小于0.5％后，把块状混合料 移送到真空电阻炉，送电升温，保持真空炉内温度1400～1500℃、真空度100Pa～ 800Pa进行真空脱碳，通过炉内的真空度判断块状混合料中的碳含量，当真空度 小于15Pa时，块状混合料中的碳含量小于0.01％，停电冷却，等炉温降至100 ℃以下出炉；

步骤二，出炉的块状混合料人工重新破碎成10～100cm直径的碎粒后，加 入真空感应炉中，同时加入占碎粒重量2％～8％的由CaF₂和CaC₂组成的脱硫脱 磷剂，其中CaF₂和CaC₂按照3∶2的重量比混合，控制真空度为100～300Pa升 温熔化，产生电磁搅拌，等物料完全熔化后在真空浇注机内真空浇注成块，即 制得高纯度铬铁合金。

在上述步骤中，

所述的高碳铬铁中C的重量百分比含量为8％～10％，Cr的重量百分比含量 不低于72％。

所述的聚乙稀醇粘结剂由聚乙烯醇和水按照重量比3∶100的比例混合配制 而成。

本发明中，氧化铬绿与高碳铬铁研磨混合后，由氧化铬绿作为氧化剂，在 真空电阻炉中真空脱碳时脱除混合物中的碳，从而降低本发明中高纯度铬铁合 金中碳的含量，同时，真空脱碳时，不断将碳氧化合物用真空泵抽出，使得真 空电阻炉内的真空度不断降低，由于目前真空电阻炉的极限真空为15Pa，因此， 当真空度达到15Pa时，表示脱碳完成，合金中的碳含量已小于0.01％。另外， 脱硫脱磷剂CaF₂，CaC₂的加入，并利用电磁搅拌，可以扩大脱硫，脱磷与融化合 金的接触面积和反应速度，同时促使渣从合金液体中上浮，对铬铁水去除氧化 物夹杂，同时脱去铬铁中的硫，磷等有害元素，达到本发明生产高纯度铬铁合 金的目的。

本发明提供的高纯度铬铁合金纯度较普通铬铁合金纯度高，且碳含量低， 比重比普通铬铁大，氧化物杂质含量低，可以在一定条件下用于替换昂贵的金 属铬，但成本降低50％；同时提供的高纯度铬铁合金的制备方法，可以为制备 高纯度铬铁合金提供一种参考。

具体实施方式

实施例一

一种高纯度铬铁合金的制备方法，包括如下步骤：