無錫不銹鋼氮控制技術(shù)
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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無錫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。鐵素體無錫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；這兩類無錫不銹鋼要求〔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)。
奧氏體牌號很高，因含有鎳會使無錫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蝕性，是目前無錫不銹鋼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(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，世界無錫不銹鋼產(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)：鐵素體不銹鋼價格低且具有廣泛的市場需求，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〕的控制首先要選擇最佳的工藝制造流程。在常壓條件下，非控氮型、控氮型、中氮型不銹鋼已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，高氮型控制技術(shù)在國內(nèi)只有一家掌握應(yīng)用。其次，要把握各個環(huán)節(jié)〔N〕的控制技術(shù)或工藝參數(shù)，因為〔N〕的固溶速度、固溶量與鋼水的溫度、時間、鋼水?dāng)嚢鑿?qiáng)度、鋼水?dāng)嚢杞橘|(zhì)等相關(guān)。
通過對無錫不銹鋼各種控氮工藝特點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(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N2的流量及吹入時間。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。