隨著不銹鋼科研、生產和應用的發展,對不(bu)銹(xiu)鋼的純凈度提出了日益嚴格的要求。現(xian)行不銹(xiu)鋼標準(zhun)和用戶(hu)技(ji)術條件對質量(liang)考(kao)核(he)的內容中,化學(xue)成(cheng)分、力學(xue)性(xing)能、低(di)倍組織(zhi)、顯微(wei)組織(zhi)、腐蝕性(xing)能、非金屬夾雜(za)、表面質量(liang)、無損探傷等均(jun)與鋼的純凈度有關(guan)。不(bu)(bu)斷(duan)提高不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)純凈度已經成為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼冶金工(gong)作者的(de)重(zhong)要(yao)努力方向(xiang)。
一、防止進入(ru)鋼中
①. 原材(cai)(cai)料(liao)(廢(fei)鋼、鐵合金等)、造渣(zha)材(cai)(cai)料(liao)(石灰、螢(ying)石等)、脫氧材(cai)(cai)料(liao)的質量(liang)和烘烤(kao)、干燥;
②. 爐襯、鋼包和澆注(zhu)系統用耐火材料的質量和烘烤;
③. 提(ti)高煉鋼用氣體(氬、氧、氮氣等(deng))的純度(不能有水分(fen)等(deng));
④. 防止出鋼和澆注過程中(zhong)鋼液的二次氧(yang)化。
二、從鋼中去(qu)除
目前(qian)行之有效(xiao),在(zai)不銹鋼生產中應用最(zui)為普遍且成熟的方法(fa)就是采用AOD、VOD等爐外精煉技術。對(dui)有特殊要求者,也可(ke)進行電(dian)渣(zha)重熔(ESR)和真空電(dian)弧重熔(VAR)。
鋼中(zhong)C、S、P和H、O、N等元素經AOD、VOD爐外(wai)精煉后(hou)可(ke)達(da)到的水(shui)平見表9.5。國外(wai)報道的實(shi)際達(da)到的水(shui)平、統計結(jie)果見圖9.9。
從這些結果可知,VOD和(he)三步法(fa)精(jing)煉較AOD精(jing)煉,鋼(gang)(gang)中(zhong)氧、氮、碳(tan)可達到更低的(de)水平。這對鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)尤為重要;電爐(lu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)C、S、N則遠高于AOD爐(lu)外精(jing)煉鋼(gang)(gang),AOD精(jing)煉后的(de)含碳(tan)量為≤0.02%。
一些研究表明,電(dian)爐冶(ye)煉再經電(dian)渣重(zhong)熔的18-8型等鉻鎳不銹鋼,其耐(nai)點(dian)蝕性能也優于電(dian)爐單煉鋼。
前述有色金(jin)屬有害雜(za)質中,許(xu)多元素熔點(dian)低(di),蒸氣(qi)(qi)壓(ya)較(jiao)高,因此在(zai)高溫下極易揮發。在(zai)AOD、VOD精(jing)煉(lian)過程(cheng)中,由(you)于高溫下激烈(lie)的(de)(de)碳氧反應和通入(ru)氬、氧等氣(qi)(qi)體的(de)(de)強(qiang)烈(lie)攪拌,都有利于加速(su)這些有害雜(za)質元素的(de)(de)揮發去除。在(zai)這方面VOD精(jing)煉(lian)顯得(de)更為有利。
精(jing)煉后(hou)不(bu)銹鋼(gang)中的(de)非金(jin)屬夾雜物水平。
圖9.10系(xi)電(dian)爐法與(yu)AOD精煉(lian)鋼(gang)(gang)中(zhong)非金屬夾雜(za)物(wu)含量的(de)比較(jiao)。顯然AOD精煉(lian)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)非金屬夾雜(za)物(wu)遠低于電(dian)爐鋼(gang)(gang)。
圖9.11系電爐鋼和(he)AOD二(er)次精(jing)煉鋼修(xiu)磨率(lv)的(de)對比,顯然AOD精(jing)煉鋼修(xiu)磨率(lv)低于電爐鋼。
表(biao)9.6列(lie)出了(le)國內(nei)用電爐和VOD精煉的(de)1Cr18Ni9Ti鋼(gang)中非金屬(shu)夾雜物的(de)比較。同樣,VOD精煉的(de)1Cr18Ni9Ti純凈度(du)較電爐鋼(gang)為高。