隨著不銹鋼科研、生產和應用的發展,對不銹(xiu)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量(liang)(liang)考核的(de)內容中,化學(xue)(xue)成分(fen)、力學(xue)(xue)性能(neng)、低倍組(zu)織、顯微組(zu)織、腐蝕性能(neng)、非(fei)金屬夾雜、表面質量(liang)(liang)、無損(sun)探傷等均與(yu)鋼的(de)純(chun)凈度有關。不(bu)斷提高(gao)不(bu)銹鋼(gang)的純(chun)凈度已(yi)經成為(wei)不(bu)銹鋼(gang)冶金工作(zuo)者(zhe)的重(zhong)要(yao)努力方向。
一、防(fang)止進(jin)入(ru)鋼(gang)中
①. 原材(cai)料(liao)(廢(fei)鋼、鐵(tie)合金等)、造渣材(cai)料(liao)(石灰(hui)、螢石等)、脫氧材(cai)料(liao)的(de)質量和烘(hong)烤、干燥;
②. 爐襯、鋼(gang)包和(he)澆注系統用(yong)耐火材料的(de)質量和(he)烘烤;
③. 提高煉鋼用氣體(ti)(氬、氧、氮氣等(deng))的純(chun)度(du)(不能有水(shui)分等(deng));
④. 防(fang)止(zhi)出鋼(gang)和澆注過程中(zhong)鋼(gang)液的(de)二次氧化。
二、從鋼中去除
目前(qian)行之有效,在不銹鋼(gang)生產中(zhong)應用最為普遍(bian)且成(cheng)熟(shu)的方法就是采用AOD、VOD等爐外精煉技術。對(dui)有特(te)殊(shu)要求者(zhe),也可進(jin)行電渣(zha)重熔(rong)(ESR)和真空電弧(hu)重熔(rong)(VAR)。
鋼中C、S、P和H、O、N等(deng)元素(su)經AOD、VOD爐(lu)外精煉后可達(da)到的(de)水平見(jian)表9.5。國外報道的(de)實際達(da)到的(de)水平、統計結果見(jian)圖9.9。
從這(zhe)些結果可(ke)知(zhi),VOD和三步法精(jing)煉(lian)(lian)(lian)較AOD精(jing)煉(lian)(lian)(lian),鋼中氧、氮、碳可(ke)達到(dao)更低(di)的(de)(de)水平。這(zhe)對(dui)鐵素體不(bu)銹鋼尤為重要(yao);電爐鋼中的(de)(de)C、S、N則遠高于AOD爐外精(jing)煉(lian)(lian)(lian)鋼,AOD精(jing)煉(lian)(lian)(lian)后的(de)(de)含碳量為≤0.02%。
一(yi)些研究表(biao)明,電(dian)(dian)爐(lu)冶煉再經(jing)電(dian)(dian)渣重(zhong)熔(rong)的(de)18-8型等鉻鎳不銹(xiu)鋼,其耐點蝕性能也優(you)于電(dian)(dian)爐(lu)單煉鋼。
前(qian)述有(you)色金屬(shu)有(you)害雜(za)質中,許(xu)多(duo)元素熔(rong)點低,蒸氣(qi)壓較高(gao),因此在(zai)高(gao)溫下極易(yi)揮發。在(zai)AOD、VOD精煉過(guo)程中,由(you)于高(gao)溫下激烈的(de)碳(tan)氧反應和通入氬(ya)、氧等氣(qi)體(ti)的(de)強烈攪(jiao)拌(ban),都有(you)利(li)于加速這(zhe)些有(you)害雜(za)質元素的(de)揮發去除。在(zai)這(zhe)方面VOD精煉顯得更(geng)為有(you)利(li)。
精煉后不銹鋼中(zhong)的非金屬(shu)夾雜物水平。
圖9.10系電(dian)爐法與AOD精煉(lian)鋼(gang)中非(fei)(fei)金屬夾(jia)雜物含量的(de)比較。顯然AOD精煉(lian)鋼(gang)中的(de)非(fei)(fei)金屬夾(jia)雜物遠低于電(dian)爐鋼(gang)。
圖(tu)9.11系電爐(lu)鋼和AOD二(er)次精煉鋼修(xiu)磨率的(de)對比,顯然AOD精煉鋼修(xiu)磨率低于電爐(lu)鋼。
表9.6列(lie)出了國內用(yong)電爐和VOD精煉的1Cr18Ni9Ti鋼中非金屬夾雜物的比(bi)較。同樣,VOD精煉的1Cr18Ni9Ti純凈度較電爐鋼為高(gao)。