不銹鋼氮控制技術(shù)
2015-8-20 9:07:14 點(diǎn)擊：
不銹鋼可劃分為五種類型：鐵素體、馬氏體、奧氏體、雙相（鐵素體＋奧氏體）和沉淀硬化型。鐵素體不銹鋼由于具有良好的加工性而被廣泛應(yīng)用于廚房、家用電器、裝飾、汽車領(lǐng)域；馬氏體不銹鋼通過熱處理硬化主要應(yīng)用于工具鋼以及手術(shù)器械、刀片和餐具等領(lǐng)域；這兩類不銹鋼要求〔N〕含量控制得越低越好。目前，高純度鋼ω〔N〕已小于100×10-6。低控氮技術(shù)是鐵素體和馬氏體制造的關(guān)鍵技術(shù)。
奧氏體牌號(hào)很高，因含有鎳會(huì)使不銹鋼組織和性能產(chǎn)生顯著變化，耐腐蝕性能提高，且加入鉬元素后具有耐點(diǎn)蝕性，是目前不銹鋼家族中用量****的部分，可用于許多不同用途，從洗滌到化工領(lǐng)域的腐蝕環(huán)境、人體植入物等。雙相不銹鋼由于具有雙相組織（鐵素體＋奧氏體），鋼的強(qiáng)度大約是奧氏體不銹鋼的兩倍，因此雙相鋼表現(xiàn)出良好的綜合耐蝕性能，應(yīng)力腐蝕斷裂傾向非常低，被廣泛應(yīng)用于海上領(lǐng)域，如海水淡化、工業(yè)化儲(chǔ)存等行業(yè)設(shè)備。這兩類不銹鋼要求控制氮合金化。
當(dāng)今，世界不銹鋼產(chǎn)量中鐵素體不銹鋼消費(fèi)量為30～40%，奧氏體不銹鋼消費(fèi)量為49～59%；要求鐵素體不銹鋼中〔N〕含量越來越低，奧氏體不銹鋼中〔N〕含量越來越高，因此，〔N〕的控制技術(shù)是不銹鋼制造業(yè)所面臨的難題。
鐵素體不銹鋼〔N〕的控制技術(shù)：鐵素體不銹鋼價(jià)格低且具有廣泛的市場(chǎng)需求，因此如何降低〔N〕含量成為不銹鋼制造工廠的專業(yè)核心技術(shù)。目前，采用非真空冶煉技術(shù)的工廠，核心技術(shù)是減少N2→2〔N〕反應(yīng)，即減少增〔N〕的核心技術(shù)；而采用真空冶煉技術(shù)是促使鋼水2〔N〕→N2反應(yīng)進(jìn)行，即促進(jìn)脫〔N〕的核心技術(shù)。
奧氏體不銹鋼〔N〕的控制技術(shù)：奧氏體不銹鋼〔N〕的控制首先要選擇****的工藝制造流程。在常壓條件下，非控氮型、控氮型、中氮型不銹鋼已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，高氮型控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)只有一家掌握應(yīng)用。其次，要把握各個(gè)環(huán)節(jié)〔N〕的控制技術(shù)或工藝參數(shù)，因?yàn)椤睳〕的固溶速度、固溶量與鋼水的溫度、時(shí)間、鋼水?dāng)嚢鑿?qiáng)度、鋼水?dāng)嚢杞橘|(zhì)等相關(guān)。
通過對(duì)不銹鋼各種控氮工藝特點(diǎn)及控制過程的分析可以得出如下結(jié)論：
（1）非真空條件生產(chǎn)制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術(shù)是減弱電弧熔煉時(shí)對(duì)N2的離解，減輕精煉的劇烈攪拌，減少鋼水與空氣中的N2接觸時(shí)間。
（2）真空條件下生產(chǎn)制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術(shù)是控制合金加入過程中〔N〕增加，真空下脫〔C〕時(shí)再降低部分〔N〕含量。
（3）控氮型、中氮型奧氏體不銹鋼在常壓條件下的增〔N〕技術(shù)是主要控制精煉時(shí)N2的流量及吹入時(shí)間。高氮型不銹鋼不僅用N2進(jìn)行合金化，還應(yīng)增加另一種精煉手段即LF爐部分氮合金化進(jìn)行增〔N〕。
（4）高氮型奧氏體不銹鋼控〔N〕技術(shù)的開發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。高氮型奧氏體不銹鋼是節(jié)約資源可持續(xù)發(fā)展的典型鋼材代表。
奧氏體牌號(hào)很高，因含有鎳會(huì)使不銹鋼組織和性能產(chǎn)生顯著變化，耐腐蝕性能提高，且加入鉬元素后具有耐點(diǎn)蝕性，是目前不銹鋼家族中用量****的部分，可用于許多不同用途，從洗滌到化工領(lǐng)域的腐蝕環(huán)境、人體植入物等。雙相不銹鋼由于具有雙相組織（鐵素體＋奧氏體），鋼的強(qiáng)度大約是奧氏體不銹鋼的兩倍，因此雙相鋼表現(xiàn)出良好的綜合耐蝕性能，應(yīng)力腐蝕斷裂傾向非常低，被廣泛應(yīng)用于海上領(lǐng)域，如海水淡化、工業(yè)化儲(chǔ)存等行業(yè)設(shè)備。這兩類不銹鋼要求控制氮合金化。
當(dāng)今，世界不銹鋼產(chǎn)量中鐵素體不銹鋼消費(fèi)量為30～40%，奧氏體不銹鋼消費(fèi)量為49～59%；要求鐵素體不銹鋼中〔N〕含量越來越低，奧氏體不銹鋼中〔N〕含量越來越高，因此，〔N〕的控制技術(shù)是不銹鋼制造業(yè)所面臨的難題。
鐵素體不銹鋼〔N〕的控制技術(shù)：鐵素體不銹鋼價(jià)格低且具有廣泛的市場(chǎng)需求，因此如何降低〔N〕含量成為不銹鋼制造工廠的專業(yè)核心技術(shù)。目前，采用非真空冶煉技術(shù)的工廠，核心技術(shù)是減少N2→2〔N〕反應(yīng)，即減少增〔N〕的核心技術(shù)；而采用真空冶煉技術(shù)是促使鋼水2〔N〕→N2反應(yīng)進(jìn)行，即促進(jìn)脫〔N〕的核心技術(shù)。
奧氏體不銹鋼〔N〕的控制技術(shù)：奧氏體不銹鋼〔N〕的控制首先要選擇****的工藝制造流程。在常壓條件下，非控氮型、控氮型、中氮型不銹鋼已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，高氮型控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)只有一家掌握應(yīng)用。其次，要把握各個(gè)環(huán)節(jié)〔N〕的控制技術(shù)或工藝參數(shù)，因?yàn)椤睳〕的固溶速度、固溶量與鋼水的溫度、時(shí)間、鋼水?dāng)嚢鑿?qiáng)度、鋼水?dāng)嚢杞橘|(zhì)等相關(guān)。
通過對(duì)不銹鋼各種控氮工藝特點(diǎn)及控制過程的分析可以得出如下結(jié)論：
（1）非真空條件生產(chǎn)制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術(shù)是減弱電弧熔煉時(shí)對(duì)N2的離解，減輕精煉的劇烈攪拌，減少鋼水與空氣中的N2接觸時(shí)間。
（2）真空條件下生產(chǎn)制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術(shù)是控制合金加入過程中〔N〕增加，真空下脫〔C〕時(shí)再降低部分〔N〕含量。
（3）控氮型、中氮型奧氏體不銹鋼在常壓條件下的增〔N〕技術(shù)是主要控制精煉時(shí)N2的流量及吹入時(shí)間。高氮型不銹鋼不僅用N2進(jìn)行合金化，還應(yīng)增加另一種精煉手段即LF爐部分氮合金化進(jìn)行增〔N〕。
（4）高氮型奧氏體不銹鋼控〔N〕技術(shù)的開發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。高氮型奧氏體不銹鋼是節(jié)約資源可持續(xù)發(fā)展的典型鋼材代表。
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