隨著不銹鋼科研、生產和應用的發展,對不銹鋼(gang)的純凈度提出了日益嚴格的要求。現(xian)行(xing)不銹鋼標準和用(yong)戶技術條件對質量考核(he)的(de)內容中,化學(xue)成分、力學(xue)性(xing)能(neng)、低倍組織、顯微組織、腐蝕性(xing)能(neng)、非金屬夾雜、表(biao)面(mian)質量、無損探傷等均與(yu)鋼的(de)純凈度有(you)關。不(bu)斷提高不(bu)銹鋼的(de)純凈度已經成為不(bu)銹鋼冶金工(gong)作者的(de)重要努力方向。
一、防止進(jin)入鋼中
①. 原材料(liao)(廢(fei)鋼、鐵合金等)、造渣材料(liao)(石灰、螢石等)、脫氧材料(liao)的質量和烘烤、干(gan)燥;
②. 爐襯、鋼包和(he)澆注系統用耐火材料的(de)質量和(he)烘(hong)烤;
③. 提高煉鋼用(yong)氣體(氬(ya)、氧、氮氣等)的純度(du)(不能(neng)有(you)水分等);
④. 防(fang)止出鋼和澆注過程中鋼液的(de)二次氧(yang)化。
二、從鋼中去除(chu)
目前行(xing)之有(you)效,在(zai)不銹鋼生產中應用最為普遍且(qie)成熟(shu)的方法就(jiu)是采用AOD、VOD等爐(lu)外精煉技術(shu)。對(dui)有(you)特(te)殊(shu)要求(qiu)者,也可進行(xing)電渣(zha)重(zhong)(zhong)熔(ESR)和真空電弧重(zhong)(zhong)熔(VAR)。
鋼中(zhong)C、S、P和H、O、N等元素經AOD、VOD爐外精(jing)煉后可達到的水(shui)平見表9.5。國外報(bao)道(dao)的實際達到的水(shui)平、統(tong)計結果見圖9.9。
從這些(xie)結(jie)果可知,VOD和三步法精煉(lian)較(jiao)AOD精煉(lian),鋼中氧、氮、碳可達到更低(di)的(de)(de)水平。這對鐵素體不銹(xiu)鋼尤為(wei)重要(yao);電爐(lu)鋼中的(de)(de)C、S、N則遠高于AOD爐(lu)外精煉(lian)鋼,AOD精煉(lian)后的(de)(de)含碳量為(wei)≤0.02%。
一(yi)些研究表明,電爐(lu)冶(ye)煉(lian)再經(jing)電渣(zha)重(zhong)熔的(de)18-8型等(deng)鉻鎳(nie)不銹鋼,其耐點蝕(shi)性能也優于電爐(lu)單煉(lian)鋼。
前述(shu)有(you)色金屬有(you)害雜質中(zhong),許多(duo)元(yuan)(yuan)素熔點低,蒸氣壓較高,因此在高溫(wen)(wen)下極易揮發(fa)。在AOD、VOD精煉(lian)過程中(zhong),由于高溫(wen)(wen)下激(ji)烈的碳氧(yang)反應和(he)通(tong)入氬、氧(yang)等氣體的強烈攪拌,都(dou)有(you)利于加速這些有(you)害雜質元(yuan)(yuan)素的揮發(fa)去除。在這方面VOD精煉(lian)顯得(de)更(geng)為有(you)利。
精煉后不銹鋼中的非金屬夾雜物水(shui)平。
圖9.10系電(dian)爐法與AOD精煉(lian)鋼中非(fei)金屬夾雜(za)物含量的比(bi)較。顯然AOD精煉(lian)鋼中的非(fei)金屬夾雜(za)物遠低于(yu)電(dian)爐鋼。
圖9.11系電(dian)爐(lu)鋼(gang)和AOD二(er)次(ci)精煉鋼(gang)修(xiu)磨率的對比(bi),顯然AOD精煉鋼(gang)修(xiu)磨率低(di)于電(dian)爐(lu)鋼(gang)。
表9.6列出了(le)國內用(yong)電(dian)爐和VOD精煉的(de)1Cr18Ni9Ti鋼中非(fei)金屬夾雜物的(de)比較(jiao)。同(tong)樣,VOD精煉的(de)1Cr18Ni9Ti純凈度較(jiao)電(dian)爐鋼為高。