[发明专利]硅钛钒合金及其制备方法

说明书

本发明提出了一种硅钛钒合金及其制备方法，包括以下重量百分数的组分：Si：5～22％，Ti：3～15％，V：6～19％，余量为Fe。硅钛钒合金是将各组分通过焙烧还原工艺制备得到。该合金可以同时取代硅钛合金和硅钒合金，解决了硅含量叠加匹配的问题及应用效果不稳定的问题。

技术领域

本发明属于铁基合金技术领域，具体涉及一种硅钛钒合金及其制备方法。

背景技术

钢的合金化通常以锰铁、硅铁、铬铁等为主，微合金是指在主铁合金的基础上再添加微量的铌、钒、钛等形成碳氮物元素的铁合金，广泛应用于生产高强度钢筋、低合金高强度钢和管线钢等。

上述锰铁、硅铁、铬铁等均属于铁合金领域，铁合金常用作炼钢及铸造的添加剂。CN201810520201.2公开一种高氮钛合金，其成份为：12～25％的氮、20～50％的钛，5～25％的硅，碳≤1.0、硫≤0.06％、磷≤0.1％。其是将钛与硅混合后在氮气氛围中进行高温钝化，生成耐高温抗氧化之复合钛氮合金，在炼钢加入方式上，采取块状直加加入或制成包芯线加入，很成功的解决了钛在钢中容易氧化的难题，能有效提高钛、氮在钢中的吸收问题。CN201610711104.2公开了一种氮化钒和氮化钒铁合金增强剂及其制备方法和应用，属于特种合金材料领域。该增强剂的组成成分为：Si：23～66％，Mn：0.1～17.5％，N：11～37％，Ti：0～9.6％，Cr：0～7.3％，Al：0.03～5.6％，C：0.1～1.9％，P≤0.10％，S≤0.15％，余量为Fe和杂质。该发明可以固化更多的氮离子，大幅度提高合金元素的利用率。

硅钛合金用于炼钢及铸造时作为还原剂和合金剂。硅钒合金用于钢水合金剂和对冷硬铸铁合金化优化其性能。如果硅钛合金与硅钒合金联合使用，其应用范围将有所拓宽，既能用于炼钢及铸造时的合金剂和还原剂，还可以用于钢水的合金化，还可用于钢水和铸钢的深度脱氧剂。然而，将硅钛合金与硅钒合金联合使用会存在如下问题：

1)两种合金中硅含量的迭加和匹配问题又使联合使用受到限制。2)制备这两种合金一般都要求比较纯的含硅材料、含钒材料、含钛材料，再按所需要的成分配比并进行电炉还原熔炼，成本较高。3)在使用硅钒合金对中低合金钢进行合金化和成分调整，同时要添加钛铁合金。将硅钛合金用于炼钢和铸造过程中的合金剂，往往要添加钒合金进行性能强化。这样掺配使用在大生产中往往掺杂人为因素和其它工艺变数于其中，影响应用效果不稳定。4)硅钛合金和硅钒合金中单质元素在钢水微合金化强化过程中，主要是固溶强化，不同的单质元素，固溶强化效果也不同。另一方面固溶强化与析出强化相比，后者效果要远远优于前者效果。因此，现有产品硅钛合金或硅钒合金用于钢质微合金化强化效果不优。

发明内容

本发明提出一种硅钛钒合金，该合金可以同时取代硅钛合金和硅钒合金，解决了硅含量叠加匹配的问题及应用效果不稳定的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种硅钛钒合金，包括以下重量百分数的组分：

Si：5～22％，Ti：3～15％，V：6～19％，余量为Fe。

优选地，还包括C与N，所述C的含量为0.1～7.0％，所述N的含量为4～16％。

优选地，还包括Ca、Mg、Cr和Mn，所述Ca的含量为0.1～1.2％，所述Mg的含量为0.1～1.8％，所述Cr的含量为0.5～3.7％，所述Mn的含量为1.5～8.5％。

优选地，还包括Nb、B和Al，所述Nb的含量小于等于4.5％，所述B的含量小于等于3.0％，所述Al的含量为小于等于5.5％。

优选地，还包括Nb、B和Al，所述Nb的含量小于等于4.5％，所述B的含量小于等于3.0％，所述Al的含量为小于等于5.5％。

优选地，所述硅钛钒合金是将各组分通过焙烧还原工艺制备得到。