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(liang)考(kao)核的內容中,化學(xue)成分、力學(xue)性能、低倍組織(zhi)、顯微(wei)組織(zhi)、腐蝕性能、非金屬夾(jia)雜、表(biao)面質(zhi)量(liang)、無損(sun)探傷等均與(yu)鋼的純(chun)凈度(du)有(you)關。不(bu)(bu)斷提高不(bu)(bu)銹鋼(gang)的純凈度已(yi)經(jing)成為不(bu)(bu)銹鋼(gang)冶金工作者(zhe)的重要努力方(fang)向。
一(yi)、防(fang)止進入鋼(gang)中
①. 原材(cai)料(liao)(liao)(廢鋼、鐵(tie)合金等(deng))、造渣(zha)材(cai)料(liao)(liao)(石灰、螢石等(deng))、脫氧材(cai)料(liao)(liao)的質量和(he)烘烤(kao)、干燥;
②. 爐襯、鋼包和澆注(zhu)系統用(yong)耐火(huo)材料的質量(liang)和烘烤;
③. 提高煉鋼用(yong)氣體(ti)(氬、氧(yang)、氮氣等)的(de)純(chun)度(不能有水分等);
④. 防止出鋼和澆注過程中鋼液的二(er)次氧化。
二、從鋼(gang)中去除
目前行(xing)(xing)之有效,在(zai)不銹鋼生產中應用(yong)最(zui)為(wei)普遍(bian)且成熟的方法就是采用(yong)AOD、VOD等(deng)爐外精煉技(ji)術。對有特殊要求(qiu)者(zhe),也可(ke)進行(xing)(xing)電渣重熔(ESR)和真空電弧(hu)重熔(VAR)。
鋼中C、S、P和H、O、N等元素經(jing)AOD、VOD爐外精煉后可達到(dao)的(de)水平(ping)見表9.5。國(guo)外報道的(de)實(shi)際達到(dao)的(de)水平(ping)、統(tong)計結果見圖9.9。
從這些結(jie)果(guo)可知(zhi),VOD和(he)三(san)步法(fa)精煉較(jiao)AOD精煉,鋼中氧(yang)、氮、碳(tan)可達到(dao)更低的(de)水平。這對鐵素體不(bu)銹鋼尤為重要;電(dian)爐(lu)鋼中的(de)C、S、N則遠高于AOD爐(lu)外精煉鋼,AOD精煉后的(de)含碳(tan)量為≤0.02%。
一些研究表明(ming),電(dian)爐冶煉再經(jing)電(dian)渣重熔的18-8型等鉻鎳不銹鋼(gang)(gang),其耐點蝕(shi)性能也優于(yu)電(dian)爐單煉鋼(gang)(gang)。
前述有(you)色金(jin)屬有(you)害雜質(zhi)中,許(xu)多元素熔點(dian)低,蒸氣(qi)壓較(jiao)高(gao),因此(ci)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下極易揮發。在(zai)(zai)AOD、VOD精煉過程(cheng)中,由于高(gao)溫(wen)下激烈的(de)碳(tan)氧反應和通入氬、氧等氣(qi)體的(de)強烈攪(jiao)拌,都有(you)利(li)于加速這(zhe)些(xie)有(you)害雜質(zhi)元素的(de)揮發去除。在(zai)(zai)這(zhe)方面VOD精煉顯(xian)得更為有(you)利(li)。
精煉后(hou)不銹(xiu)鋼中(zhong)的非金屬夾(jia)雜物水(shui)平。
圖9.10系電(dian)爐(lu)法與AOD精煉(lian)鋼中非金屬夾(jia)雜物含(han)量的(de)比較。顯然AOD精煉(lian)鋼中的(de)非金屬夾(jia)雜物遠低于電(dian)爐(lu)鋼。
圖9.11系電(dian)爐鋼和AOD二次精煉鋼修磨(mo)率的對比,顯然AOD精煉鋼修磨(mo)率低于(yu)電(dian)爐鋼。
表9.6列出了(le)國內用電爐(lu)和VOD精煉(lian)的(de)1Cr18Ni9Ti鋼(gang)中非金屬夾雜物的(de)比較。同樣,VOD精煉(lian)的(de)1Cr18Ni9Ti純凈度較電爐(lu)鋼(gang)為(wei)高。