隨著不銹鋼科研、生產和應用的發展,對不銹鋼的純凈度提出了日益嚴格的要求。現行(xing)不銹(xiu)鋼(gang)標準和(he)用戶技術條件對質量考核的內容中,化學(xue)(xue)成分、力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能、低倍組織(zhi)、顯微組織(zhi)、腐蝕性(xing)(xing)能、非金屬夾雜、表面質量、無損探傷等(deng)均與鋼(gang)的純凈(jing)度有關(guan)。不斷提高不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)純凈(jing)度已經成為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冶金工作(zuo)者的(de)重要(yao)努力方向。
一(yi)、防止進(jin)入(ru)鋼中
①. 原材(cai)料(liao)(廢鋼、鐵合金(jin)等(deng))、造渣材(cai)料(liao)(石(shi)灰(hui)、螢石(shi)等(deng))、脫氧材(cai)料(liao)的質量和烘烤(kao)、干燥;
②. 爐(lu)襯、鋼包(bao)和澆(jiao)注系統用耐火材料的(de)質量和烘(hong)烤;
③. 提高(gao)煉鋼用氣體(ti)(氬、氧、氮氣等)的(de)純度(不(bu)能有水分等);
④. 防(fang)止出鋼和(he)澆注(zhu)過程中鋼液(ye)的二次氧化(hua)。
二、從鋼(gang)中去除
目(mu)前行之有效(xiao),在不銹鋼(gang)生(sheng)產中(zhong)應用最(zui)為(wei)普遍(bian)且成熟的方法(fa)就是(shi)采用AOD、VOD等爐外(wai)精煉技術。對有特殊要求者,也可進行電渣重熔(rong)(ESR)和(he)真空電弧重熔(rong)(VAR)。
鋼中C、S、P和H、O、N等元(yuan)素經AOD、VOD爐外精煉后可達(da)到的(de)水平見表9.5。國外報道的(de)實際達(da)到的(de)水平、統計結果見圖(tu)9.9。
從這些結果可(ke)知,VOD和三(san)步法精煉較AOD精煉,鋼(gang)(gang)中氧、氮(dan)、碳可(ke)達到更(geng)低的水平。這對鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)尤為重(zhong)要(yao);電(dian)爐鋼(gang)(gang)中的C、S、N則(ze)遠高于(yu)AOD爐外精煉鋼(gang)(gang),AOD精煉后的含碳量為≤0.02%。
一些(xie)研究表(biao)明(ming),電爐冶煉再經電渣重熔(rong)的18-8型等(deng)鉻鎳不銹鋼,其耐點蝕性能也優于電爐單煉鋼。
前述有(you)色金屬(shu)有(you)害雜質(zhi)中,許多元素熔點(dian)低,蒸氣壓(ya)較高(gao)(gao)(gao),因(yin)此在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)極易揮發。在(zai)AOD、VOD精(jing)煉過程中,由于高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)激烈的碳氧(yang)反應和通入氬、氧(yang)等氣體的強(qiang)烈攪拌(ban),都有(you)利(li)于加速(su)這(zhe)(zhe)些有(you)害雜質(zhi)元素的揮發去除。在(zai)這(zhe)(zhe)方面VOD精(jing)煉顯得更為有(you)利(li)。
精(jing)煉后不銹鋼中的(de)非金屬(shu)夾雜物水平。
圖9.10系電爐法與AOD精(jing)煉鋼中非(fei)(fei)金屬(shu)夾雜物含量的比較。顯然AOD精(jing)煉鋼中的非(fei)(fei)金屬(shu)夾雜物遠低于電爐鋼。
圖9.11系電爐鋼和AOD二(er)次(ci)精煉鋼修磨率的對比,顯然AOD精煉鋼修磨率低于電爐鋼。
表(biao)9.6列出了國(guo)內(nei)用(yong)電爐(lu)和(he)VOD精煉(lian)的(de)(de)1Cr18Ni9Ti鋼中(zhong)非金屬(shu)夾雜物的(de)(de)比較。同樣,VOD精煉(lian)的(de)(de)1Cr18Ni9Ti純凈度較電爐(lu)鋼為高。