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量考核的內容中,化學成分、力學性能、低倍組織、顯微組織、腐蝕性能、非金屬夾雜、表面質量、無損探傷等均與鋼的純凈度有關。不斷提高不銹鋼的純凈度已經成為不銹鋼冶金工作者的重要努力方向。



一、防止進入鋼中


   ①. 原材料(廢鋼、鐵合金等)、造渣材料(石灰、螢石等)、脫氧材料的質量和烘烤、干燥;


   ②. 爐襯、鋼包和澆注系統用耐火材料的質量和烘烤;


   ③. 提高煉鋼用氣體(氬、氧、氮氣等)的純度(不能有水分等);


   ④. 防止出鋼和澆注過程中鋼液的二次氧化。



二、從鋼中去除


   目前行之有效,在不銹鋼生產中應用最為普遍且成熟的方法就是采用AOD、VOD等爐外精煉技術。對有特殊要求者,也可進行電渣重熔(ESR)和真空電弧重熔(VAR)。


   鋼中C、S、P和H、O、N等元素經AOD、VOD爐外精煉后可達到的水平見表9.5。國外報道的實際達到的水平、統計結果見圖9.9。


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   從這些結果可知,VOD和三步法精煉較AOD精煉,鋼中氧、氮、碳可達到更低的水平。這對鐵素體不銹鋼尤為重要;電爐鋼中的C、S、N則遠高于AOD爐外精煉鋼,AOD精煉后的含碳量為≤0.02%。


   一些研究表明,電爐冶煉再經電渣重熔的18-8型等鉻鎳不銹鋼,其耐點蝕性能也優于電爐單煉鋼。


   前述有色金屬有害雜質中,許多元素熔點低,蒸氣壓較高,因此在高溫下極易揮發。在AOD、VOD精煉過程中,由于高溫下激烈的碳氧反應和通入氬、氧等氣體的強烈攪拌,都有利于加速這些有害雜質元素的揮發去除。在這方面VOD精煉顯得更為有利。


   精煉后不銹鋼中的非金屬夾雜物水平。


   圖9.10系電爐法與AOD精煉鋼中非金屬夾雜物含量的比較。顯然AOD精煉鋼中的非金屬夾雜物遠低于電爐鋼。


   圖9.11系電爐鋼和AOD二次精煉鋼修磨率的對比,顯然AOD精煉鋼修磨率低于電爐鋼。


   表9.6列出了國內用電爐和VOD精煉的1Cr18Ni9Ti鋼中非金屬夾雜物的比較。同樣,VOD精煉的1Cr18Ni9Ti純凈度較電爐鋼為高。






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