真空感应炉冶炼含氮不锈钢的合金增氮工艺

试验研究了200 kg真空感应炉冶炼含氮不锈钢Cr13(0.04%～0.06%N)、Cr23Ni19(0.22%～0.28% N)和Cr22Ni9(0.15%～0.19%N)时,在(0.1～0.6)×10⁵Pa氩气或氮气下加氮化铬(56.2%Cr、7.33%N)增氮工艺。结果表明,在氮气保护下加氮化合金,氮回收率为80%以上;在氩气保护下加氮化合金,氮回收率仅为10%。提高炉内氮气压力,控制合适的加入温度,加入小粒度氮化铬,氮的回收率可达100%。     

真空感应炉充氩冶炼高氮Cr-Mn-Mo-Cu奥氏体不锈钢

用 2 5kg真空感应炉在Ar气压力 (0 4 0～ 0 4 5 )× 10 5Pa下进行成分 (% )为 0 0 10～ 0 0 4 7C ,16 0 4～ 19 72Cr,6 39～ 15 31Mn ,1 83～ 3 2 9Mo ,0 2 5～ 1 4 4Cu ,0 2 4～ 0 4 6N的奥氏体不锈钢的熔炼试验 ,研究炉内压力、合金成分、添加氮化物类型和熔化停留时间对钢中氮含量和氮的回收率的影响。试验结果表明 ,加入氮化锰的增氮效果和氮的回收率均优于粒状氮化铬和氮化铬 氮化锰的混合物 ;随钢中合金元素的增加 ,氮的活度系数降低 ,钢中氮含量和氮的回收率明显提高。     

用氮化铬、氮化锰冶炼高氮钢

 为了研究钢液增氮的新工艺,以钢液增氮的冶金热力学和动力学为基础,在10 kg感应炉上添加氮化铁合金以过饱和氮的方式来提高钢液最终氮含量,并对Cr18Mn18N和Cr23Mn17N两种实验材料的理论氮含量饱和值进行了计算。实验表明,采用氮化铬和氮化锰冶炼,钢液最终氮含量大幅度超过钢液与气相平衡时的氮含量,且氮化铬的增氮效果明显优于氮化锰。采用氮化铬冶炼,氮的收得率和氮的质量分数最高可达89%和098%。     

LF／VD法吹氮气冶炼含氮钢

1　前言随着生产经营的发展 ,品种钢的比例日益增大 ,其中要求有一定氮含量的低合金高强度钢的合同量也越来越多。而以前每年生产此类钢只有3～ 5炉 ,所采用的增 [N]工艺是在真空处理前后向钢液加入 40 0～ 50 0 kg的氮化锰合金 ,但利用氮化锰增 [N]有以下缺点 :1 )氮化锰的收得率低 ,且价格昂贵 ,增加成本 ;2 )氮化锰的收得率不稳定 ,生产中不好控制 ,影响正常生产 ;3)真空处理后向钢中加入氮化锰 ,在一定程度上会污染钢液 ,影响钢液的纯净度 ,恶化钢液质量。对此 ,我们针对此冶炼工艺作了吹氮增 [N]实验 ,首先在冶炼A633E钢时实验 L F/…     

AOD-LF冶炼高氮高锰不锈钢的工艺实践

45 t AOD使用含w(C)为2.0%,w(Cr)为21.5%,w(Si)为0.2%的电炉粗炼钢水进行冶炼,AOD精炼采用顶底复吹进行脱碳,在AOD炉使用电解锰进行锰合金化后钢中w(Mn)为16%,出钢时w(N)可达0.35%~0.38%,再通过氮化锰在LF炉进行调整,可生产w(N)大于0.60%,w(Mn)达20%的高氮高锰奥氏体不锈钢。     

氮化铬和氮化锰中夹杂物的对比实验

通过添加氮化铬和氮化锰冶炼高氮钢,对氮化铬和氮化锰中的夹杂物进行了对比实验.实验结果表明,在增氮效果上,氮化锰明显不如氮化铬,说明氮化锰的夹杂含量多于氮化铬.而通过对钢锭相同部位夹杂物的分析,钢锭最终夹杂物含量也多于氮化铬,表明氮化铬比氮化锰更纯净.     

减少半镇静钢锭缩孔和气泡的方法

日本专利昭49—65330号介绍了一种可同时减少半镇静钢锭中的缩孔和气泡缺陷的方法。其主要工艺为:将半镇静钢水在钢锭模内的气体生成压(P_(CO)+P_(H2)+P_(N2))控制在0.1MPa 以下,然后向钢水中加入能产生N_2的物质,如氮化锰、氮化铬等.向钢锭模中添加的氮化锰的化学成分为:71%Mn,5%N,0.5%Si,2.0%C.氮化锰的加入量为300g/t 钢。     

输电铁塔用SWRCH15A钢螺栓冷镦断头原因分析及改进工艺

采用化学成分分析、金相检验、硬度分析、断口形貌分析和氧氮含量检测等方法,分析了SWRCH15A钢螺栓断头的原因.结果表明,合格螺栓T[O]和[N]分别为0.002 0％～0.0021％和0.006 2％～0.006 4％,而断头螺栓T[O]达0.006 3％～0.006 4％,[N]为0.010 3％～0.010 8％...     

吹氨冶炼高氮钢的原理与实验

根据冶金热力学的计算结果,提出了钢液-气相界面可能发生的NH3和[O]、[S]耦合反应.该界面反应过程促使NH3在钢液界面生成易被钢液吸收的活性氮原子,同时,脱除了钢液中的氧、硫杂质元素,与常压下钢液吹氮增氮的工艺比较,可以取消为增氮而采用的钢液预脱氧、脱硫工艺环节,减少钢中非金属夹杂物的生成.10 kg中频感应炉的冶炼实验结果表明,合金成分相同的钢液供给等摩尔氮含量的氮化介质,NH3比N2的增氮效果提高了18%～75%.吹NH3条件下,钢液中保持一定量的氧、硫表面活性元素,有利于氮的吸收.     

100 t EAF-LF-VD-CC流程生产非调质钢的工艺实践

非调质钢S38MnSiV(/%:0.41～0.45C、0.55～0.70Si、1.40～1.55Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.10～0.20Cr、0.11～0.15V、0.012 0～0.020 0N)的生产流程为40%铁水+废钢-100 t EAF-LF-VD-160 mm×160 mm～260mm×340 mm CC工艺。通过控制电弧炉出钢终点[C] 0.15%～0.30%,出钢[P]≤0.012%,出钢温度1 640～1 680℃,高碱度渣精炼,控制钢液铝含量,VD后喂氮化锰线控制钢液中氮含量等工艺措施,8炉生产结果表明,钢中氧含量-[O]5×10^-6～11×10^-6,[H]1.2×10^-6～1.5×10^-6,[N]135×10^-6～180×10^-6;260 mm×340 mm铸坯热孔成Φ140 mm棒材经880℃ 120 min正火风冷,580℃ 240 min回火空冷后的抗拉强度Rm为870～925 MPa,屈服强度Rel为560～605 MPa,其冶金质量满足标准要求。     

真空感应炉熔炼合金钢时用氮化物增氮的试验研究

分析了真空度、温度和氮化物成分对钢中氮溶解度影响,并在50 k真空感应炉对不同化学成分的合金钢(/%:0.06～0.36C、≤3.23Si、≤2.20Al、≤9.00Cr)进行3种氮化物-氮化硅、氮化锰和氮化铬的增氮试验。结果表明,气相中氮气分压对钢液中氮溶解度影响最大;钢中Ti、Cr提高氮溶解度和氮化物的收得率;增加C含量则降低氮溶解度和氮化物的收得率;钢中含有一定量的铝,可以显著提高氮化物的收得率。40 kPa氩气压力,1 600～1 650℃时在硅钢、结构钢和9%Cr钢中氮化硅、氮化锰、氮化铬的收得率分别为25%～30%、30%～50%、60%～100%。     

30 t VOD精炼含氮不锈钢底吹氮气合金化的生产实践

依据30 t VOD生产数据,在初始[C]0.50%~0.60%,初始[Si]0.12%~0.20%,初始钢水温度1 640~1 650℃,氩和氮气压分别为0.8×10⁶~1.0×10⁶ Pa和1.5×10⁶~1.6×10⁶Pa的条件下,对比底吹氩气和底吹氮气两种工艺在入VOD初始、吹氧脱碳以及还原脱气后的不锈钢（0.04%~0.06%N）中氮含量。结果表明,VOD底吹氮气精炼后Cr13型和Cr17型两类不锈钢的钢液氮含量为260×10^-6和300×10^-6,其氮合金化效果显著;常压下氮气搅拌Cr13型和Cr17型不锈钢钢液的平均增氮速率为40×10^-6/min和45×10^-6/min;钢液温度升高,增氮速率增加,通过降低VOD精炼不锈钢的钢液氧含量,能够提高底吹氮气的氮合金化效果。     

30t EAF-LF-VOD/VHD 流程冶炼 MHTlOTa 钢钽含量控制的工艺实践

工业试验和分析了[N]、[O]和钢水温度对MHT10Ta钢钽收得率的影响。9炉工业生产试验结果表明,电弧炉采用氧化法冶炼;LF用C粉脱氧;VOD真空度≤67 Pa,时间≥15 min;进VHD加热,确保Al含量≥0.02%,温度1635~1645℃,Ar气流量100 L/min,按0.125%加入钽条,出钢前按0.01%插入Fe—B,出钢温度1580~1595℃,Ar气保护浇注,MHT10Ta钢成品钽含量0.08%~0.105%,通过工艺优化,钽的收得率可达60%。     

VOD冶炼超纯铁素体不锈钢的脱氮研究

分析了VOD冶炼超纯铁素体不锈钢过程的脱氮热力学和动力学,得出其脱氮反应接近二级反应,可用Δ(1/w[N])来表示脱氮效果。用前期开发的脱氮模型计算并分析了VOD的脱氮过程,在VOD吹氧脱碳阶段,脱氮效果Δ(1/w[N])与脱碳量Δw[C]成正比,可用脱氮指数Δ(1/w[N])/Δw[C]来表征此阶段的脱氮能力,铬含量为11.6%、17.6%及20.5%的钢液脱氮指数计算值分别为208%-2、109%-2及81%-2,实际生产数据分析得出的对应的脱氮指数略高于计算值,而在VOD自由脱碳阶段,Δ(1/w[N])随时间变化的计算曲线基本不受初始氮含量的影响,温度是影响脱氮的主要因素。     

氮对316LN奥氏体不锈钢力学性能和耐蚀性的影响

试验用316LN钢(/%:0.015C、0.65Si、0.90Mn、17.3Cr、12.8 Ni、2.6Mo、0.018~0.200N)由50 kg真空感应炉冶炼,破真空后加入氮化铬铁,铸锭锻成Φ20 mm棒材和热轧成4 mm板材,并分别经1 100℃30 min和10min水淬固溶处理。研究结果表明,316LN不锈钢每增加0.010%的氮,抗拉强度提高9 MPa,屈服强度提高7 MPa;伸长率降低0.55%,氮含量对断面收缩率没有影响,约保持在72.5%;氮强烈提高316LN不锈钢的耐点腐蚀性能,每增加0.010%的氮,其点蚀击穿电位提高7 mV;添加适宜的氮(0.079%N),可以改善316LN不锈钢的耐晶间腐蚀性能,过高的氮含量(超过0.120%N)对晶间腐蚀性能有害。     

氮含量对Cr12N合金高温形变行为的影响

Cr12N合金（%:2.03～2.26C、0.16～0.33Si、0.29～0.37Mn、11.86～11.96Cr、0.09～0.28N）由10kg真空感应炉熔炼并通过充氮和加氮化硅进行N合金化。通过Gleeble-1500热模拟试验机将不同N含量的Cr12N合金在真空下以10℃/s加热至1180℃3min,再以10℃/s冷却至1100～900℃20s,以1～10²s^-1进行30%压缩变形,得出真应力-应变曲线和氮对该合金高温力学性能的影响。结果表明,N抑制合金动态再结晶发生,Cr12N合金在高温变形时,动态回复是最主要的软化机制;与0.09%N合金和0.28%N合金比较,0.18%N合金具有较高的峰值应力和屈服应力,回复激活能最低。     

100 t BOF-LF-CC流程冶炼10B21钢的工艺优化

针对10B21钢（%:0.19~0.22C,≤0.08Si,0.8~1.0Mn,≤0.020P,≤0.020S,0.010~0.040Al,0.001~0.005B）冶炼过程中钢液硅含量超标、可浇性差、铸坯角裂的问题,通过生产数据和夹杂物分析、铸坯低倍检验得出,LF白渣后,渣中SiO₂被Al还原,造成[Si]超标;钢中Al₂O₃在水口蓄积降低10B21钢的可浇性,凝固过程氮化硼和氧化硼在晶界析出,易使铸坯产生角裂。通过提高转炉终点[C]为0.10%0.14%,出钢温度1640~1660℃,转炉铝铁加入量由1.82 kg/t降至1.36 kg/t,LF精炼铝铁加入量由2.8 kg/t降至1.6 kg,/t,喂钙量由1.23kg/t增至2.05 kg/t,添加微量固氮元素Ti,优化连铸工艺等措施后,钢液中Si含量-[Si]≤0.08%比例从65.62%提高到89.50%;单个中问包连浇炉数从4炉提高到12炉;铸坯角裂得到有效控制,正品铸坯收得率由88.23%提高至97.64%。     

转炉出钢增碳剂和RH精炼对高碳钢SWRH82B洁净度的影响

通过分析高碳钢SWRH82B生产过程钢样中总氧、氮含量及显微夹杂物的变化,对比了BOF-普通增碳剂-LF-RH-CC,BOF-普通增碳剂-LF-CC和BOF-低氮增碳剂-LF-CC三种精炼工艺对洁净度的影响。结果表明,增碳剂种类对转炉出钢增氮有显著影响,使用低氮增碳剂(含0.040 0%N)在不用RH处理条件下,可控制钢中低氮含量(LF终点0.002 3%N);使用普通增碳剂(0.500 0%N)导致钢中氮含量增高(LF终点0.005 3%N),RH终点钢中N%可降至0.003 3%;是否采用RH处理,对钢中总氧含量无明显影响;在采用低氮增碳剂基础上不用RH处理,可控制铸坯中总氧≤20×10^-6、氮含量为41×10^-6。