鐵素體耐磨板的N控制技術

  可劃分為五種類型:鐵素(su)體(ti)、馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)、奧氏(shi)體(ti)、雙相(鐵素(su)體(ti)+奧氏(shi)體(ti))和(he)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)型。鐵素(su)體(ti)耐磨(mo)板(ban)由于(yu)具有良(liang)好的加工(gong)性而被(bei)廣泛應(ying)用于(yu)廚(chu)房、家用電器(qi)、裝飾、汽車領域(yu);馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)耐磨(mo)板(ban)通(tong)過熱處理(li)硬(ying)化(hua)(hua)主要應(ying)用于(yu)工(gong)具鋼以及手術器(qi)械(xie)、刀片和(he)餐具等領域(yu);這兩類耐磨(mo)板(ban)要求〔N〕含量控制得(de)越低(di)(di)越好。目前,高純度鋼ω〔N〕已小于(yu)100×10-6。低(di)(di)控氮技術是鐵素(su)體(ti)和(he)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)制造的關鍵技術。

  奧氏體牌號很高,因含有鎳會使耐磨板組織和性能產生顯著變化,耐腐蝕性能提高,且加入鉬元素后具有耐點蝕性,是目前耐磨板家族中用量最大的部分,可用于許多不同用途,從洗滌到化工領域的腐蝕環境、人體植入物等。雙相耐磨板由于具有雙相組織(鐵素體+奧氏體),鋼的強度大約是奧氏體耐磨板的兩倍,因此雙(shuang)相鋼表現(xian)出(chu)良好的綜合耐蝕(shi)性(xing)能,應(ying)力腐蝕(shi)斷裂(lie)傾向(xiang)非(fei)常低,被廣泛應(ying)用于海上(shang)領域,如海水(shui)淡(dan)化、工業化儲(chu)存等行(xing)業設備。這兩類耐磨板(ban)要求控制氮合金化。

  當今,世界耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)產量中(zhong)鐵素體耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)消費量為30~40%,奧氏體耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)消費量為49~59%;要(yao)求鐵素體耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)中(zhong)〔N〕含量越來(lai)越低(di),奧氏體耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)中(zhong)〔N〕含量越來(lai)越高,因此(ci),〔N〕的控制技術是耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)制造業所面臨的難題。

  鐵素體(ti)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)〔N〕的(de)控(kong)制(zhi)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu):鐵素體(ti)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)價格低(di)且具有廣泛的(de)市場需(xu)求(qiu),因此如(ru)何降低(di)〔N〕含量(liang)成為耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)制(zhi)造工(gong)廠的(de)專業核心(xin)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)。目前,采用非(fei)真空冶(ye)煉(lian)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)工(gong)廠,核心(xin)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)是減少(shao)N2→2〔N〕反(fan)應,即減少(shao)增〔N〕的(de)核心(xin)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu);而采用真空冶(ye)煉(lian)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)是促使鋼水2〔N〕→N2反(fan)應進行,即促進脫〔N〕的(de)核心(xin)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)。

  奧氏(shi)體耐(nai)磨(mo)板(ban)〔N〕的(de)控制技術(shu):奧氏(shi)體耐(nai)磨(mo)板(ban)〔N〕的(de)控制首先要選擇最佳的(de)工藝(yi)制造(zao)流程。在常壓條件(jian)下,非控氮(dan)型(xing)(xing)、控氮(dan)型(xing)(xing)、中(zhong)氮(dan)型(xing)(xing)耐(nai)磨(mo)板(ban)已實現工業(ye)化生產(chan),高氮(dan)型(xing)(xing)控制技術(shu)在國內只有一家掌握(wo)應用。其次(ci),要把握(wo)各個環節〔N〕的(de)控制技術(shu)或(huo)工藝(yi)參(can)數,因為(wei)〔N〕的(de)固(gu)(gu)溶(rong)速度(du)、固(gu)(gu)溶(rong)量與鋼水的(de)溫度(du)、時間、鋼水攪拌(ban)強度(du)、鋼水攪拌(ban)介質等相關。

  通過(guo)對耐磨板各(ge)種控氮工藝特點及控制過(guo)程(cheng)的分析可以得出(chu)如下結論:

  (1)非真空條件生產制造超低〔N〕鐵素體耐磨板的主要技術是減弱電弧熔煉時對N2的離解,減輕精煉的劇烈攪拌,減少鋼水與空氣中的N2接觸時間。
  (2)真空條件下生產制造超低〔N〕鐵素體耐磨板的主要技術是控制合金加入過程中〔N〕增加,真空下脫〔C〕時再降低部分〔N〕含量。
  (3)控氮型、中氮型奧氏體耐磨板在常壓條件下的增〔N〕技術是主要控制精煉時N2的流量及吹入時間。高氮型耐磨板不僅用N2進行合金化,還應增加另一種精煉手段即LF爐部分氮合金化進行增〔N〕。
  (4)高氮(dan)型(xing)(xing)奧氏體耐磨(mo)板(ban)(ban)控〔N〕技(ji)術(shu)的開發(fa)填補了國(guo)內(nei)空白。高氮(dan)型(xing)(xing)奧氏體耐磨(mo)板(ban)(ban)是節約資(zi)源可持續發(fa)展的典型(xing)(xing)鋼材(cai)代表。