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。現行不銹鋼標準和用戶技術條件對質(zhi)量考核的(de)內容中(zhong),化學成分、力學性(xing)能(neng)、低(di)倍組織(zhi)(zhi)、顯微組織(zhi)(zhi)、腐蝕(shi)性(xing)能(neng)、非(fei)金屬夾雜(za)、表面質(zhi)量、無損探(tan)傷等均(jun)與(yu)鋼的(de)純凈度有關。不(bu)斷提(ti)高不(bu)銹鋼的純凈度已經成為不(bu)銹鋼冶(ye)金(jin)工作者的重要努力方向。
一(yi)、防(fang)止進入鋼中(zhong)
①. 原材料(廢(fei)鋼(gang)、鐵(tie)合金等)、造(zao)渣材料(石灰、螢(ying)石等)、脫氧材料的質(zhi)量(liang)和烘(hong)烤、干(gan)燥;
②. 爐(lu)襯、鋼包和澆(jiao)注系統用耐(nai)火材料的質量和烘烤;
③. 提高煉鋼用氣(qi)體(氬、氧(yang)、氮氣(qi)等)的(de)純(chun)度(du)(不能有(you)水分等);
④. 防止(zhi)出鋼和(he)澆注過程(cheng)中(zhong)鋼液的(de)二次氧(yang)化。
二、從鋼中去除
目前行之(zhi)有效,在不銹鋼生產中應用(yong)最為(wei)普(pu)遍且成熟的方法就是采用(yong)AOD、VOD等爐外精煉技術。對有特(te)殊要求者,也可進行電渣重熔(ESR)和真空(kong)電弧重熔(VAR)。
鋼中(zhong)C、S、P和H、O、N等元素經AOD、VOD爐外精煉后可達到(dao)的水(shui)平(ping)見(jian)(jian)表9.5。國外報道的實(shi)際達到(dao)的水(shui)平(ping)、統計結果見(jian)(jian)圖9.9。
從這些結(jie)果可知,VOD和(he)三步法精煉較(jiao)AOD精煉,鋼(gang)(gang)中氧、氮、碳(tan)可達(da)到更(geng)低(di)的水平。這對鐵(tie)素體不銹鋼(gang)(gang)尤(you)為重要;電爐鋼(gang)(gang)中的C、S、N則遠高于AOD爐外精煉鋼(gang)(gang),AOD精煉后的含碳(tan)量為≤0.02%。
一些研(yan)究表(biao)明(ming),電爐冶煉(lian)再經電渣重熔(rong)的18-8型等鉻鎳不(bu)銹鋼,其耐點蝕性能也優于電爐單煉(lian)鋼。
前述有(you)(you)色金屬有(you)(you)害雜(za)質中,許多元素熔(rong)點(dian)低(di),蒸氣壓較(jiao)高(gao),因此(ci)在高(gao)溫下極易揮發。在AOD、VOD精煉(lian)過程中,由于(yu)高(gao)溫下激烈的碳氧(yang)反應和(he)通入氬、氧(yang)等氣體的強烈攪(jiao)拌,都有(you)(you)利于(yu)加(jia)速這些有(you)(you)害雜(za)質元素的揮發去(qu)除。在這方(fang)面VOD精煉(lian)顯(xian)得更為(wei)有(you)(you)利。
精煉后不(bu)銹鋼中(zhong)的非金(jin)屬夾雜(za)物水平。
圖(tu)9.10系電爐(lu)法與AOD精(jing)煉鋼中非金屬(shu)夾雜物(wu)含量的比較。顯然AOD精(jing)煉鋼中的非金屬(shu)夾雜物(wu)遠低于(yu)電爐(lu)鋼。
圖9.11系電爐鋼(gang)和AOD二次(ci)精煉(lian)鋼(gang)修磨率的對比(bi),顯(xian)然(ran)AOD精煉(lian)鋼(gang)修磨率低于(yu)電爐鋼(gang)。
表(biao)9.6列出了國內用電(dian)爐和(he)VOD精煉(lian)的(de)1Cr18Ni9Ti鋼中非金屬(shu)夾雜物的(de)比(bi)較。同樣,VOD精煉(lian)的(de)1Cr18Ni9Ti純凈度較電(dian)爐鋼為高。