[发明专利]一种高锰无磁钢粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种高锰无磁钢粉的制备方法，包括如下步骤：(1)以普碳钢的废钢和炼钢生铁为原料，加入二次料进行冶炼；(2)冶炼出钢后进行精炼，加入金属锰和硅铁，进行预合金化处理和脱氧处理；(3)精炼出钢后经高压雾化、脱水、干燥处理，制得初级粉末；(4)将初级粉末再经高温还原、破碎、筛分处理，即制备得到高锰无磁钢粉。本发明以普碳钢废钢、生铁为原料，采用水雾化法制备得到松装密度合适和压制性能良好的高锰无磁钢粉末，适用于高密度、高强度的粉末冶金无磁性结构件的生产。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种高锰无磁钢粉的制备方法。

背景技术

高锰无磁钢具有高硬度、高耐磨性、高强度、低导磁性等优点，因而成为电力、运输和核工业等关系民生民用方面的重要材料。工业上，高锰无磁钢产品一般是通过铸造获得，但由于其加工硬化明显，难以制备精密度要求高的小零件。粉末冶金技术具备节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性能好等一系列优点，可用于制备复杂零件。但现有的粉末冶金制造高锰无磁钢工艺，由于Fe-Mn合金粉的强度高，且具有强烈的加工硬化的特性，导致粉末压制性和成型性差，生坯强度低，使粉末冶金制品的密度和强韧性较差；而若采用元素Mn粉和Fe粉普通压制成型，烧结时由于Mn高温时升华产生较大的蒸汽压，材料合金化困难，达不到无磁性、高密度和强韧性的要求。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种高锰无磁钢粉的制备方法。本发明以普碳钢废钢、生铁为原料，采用水雾化法制备得到松装密度合适和压制性能良好的高锰无磁钢粉末，适用于高密度、高强度的粉末冶金无磁性结构件的生产。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高锰无磁钢粉的制备方法，包括如下步骤：

(1)以普碳钢的废钢和炼钢生铁为原料，加入二次料进行冶炼；

(2)冶炼出钢后进行精炼，加入金属锰和硅铁，进行预合金化处理和脱氧处理；

(3)精炼出钢后经高压雾化、脱水、干燥处理，制得初级粉末；

(4)将初级粉末再经高温还原、破碎、筛分处理，即制备得到高锰无磁钢粉。

优选的，步骤(1)中，普碳钢的废钢的成分要求为：Si≤0.20％，Mn≤0.50％，P≤0.04％，S≤0.04％，Cr+Ni+Cu+Mo≤0.20％，炼钢生铁的成分要求为：C≥3.50％，Si≤0.45％，Mn≤0.40％，P≤0.07％，S≤0.07％，Cr+Ni+Cu+Mo≤0.20％。

优选的，步骤(1)中，普碳钢的废钢和炼钢生铁加入的重量比为1:1。

优选的，步骤(1)中，所述二次料为焦炭块；更为优选的，焦炭块的直径为3-5cm，C_固≥80％，S≤0.50％。

优选的，步骤(1)中，检测冶炼后钢水中的C含量，以0.10％≤C≤0.30％作为出钢终点。

优选的，步骤(2)中，从精炼开始到变白渣时间≤15min，保持白渣时间≥10min，出钢温度≥1640℃，精炼完成要求钢样成分：C：0.20-0.40％，Mn：25-27％，S≤0.040％。

优选的，步骤(3)中，高压雾化使用环缝形喷嘴，喷射夹角为45-48°，水压力：11-12MPa，所用中间包漏眼直径为：15-20mm，水流量：180-250Nm³/h，雾化桶水温：50-70℃。

优选的，步骤(3)中，采用水力旋流器和圆盘式内滤式脱水机进行脱水处理。

优选的，步骤(3)中，制备的初级粉末的成分要求为：C≤0.50％，S≤0.040％，Si≤1.0％，Mn:25-27％，HL≤1.80％，松装密度≥2.3g·cm^-3，-200≥50％。