超纯铁素体不锈钢高温变形抗力研究

利用数学回归的方法建立了409L、439、436L、441、443等超纯铁素体不锈钢高温变形抗力模型,研究了C+N以及Cr、Mo、Nb等合金元素对其高温强度的影响,通过引入高温强度系数预测了超纯铁素体不锈钢高温强度。研究结果表明,C+N以及Nb对高温变形抗力影响最大,Mo次之,Cr的影响相对较小;几种典型的超纯铁素体不锈钢高温强度按409L439443436L441445J2444规律变化,409L高温强度最低,444相对较高。     

超纯铁素体不锈钢精炼技术的进步与发展

超纯铁素体不锈钢因碳、氮含量极低,较普通铁素体不锈钢拥有更优越的耐腐蚀性、韧性及焊接性,近半个世纪得到了大力发展和广泛应用。对于超纯铁素体不锈钢冶炼的核心环节——不锈钢精炼,首先阐述了超纯净化、高洁净化、高效稳定化控制等一系列精炼技术难点,其次从精炼主体设备与工艺技术以及辅助技术等方面系统介绍了超纯铁素体不锈钢精炼技术...     

超低氧钢 20CrMoH 和 60Si2MnA 中 TiN 夹杂的控制

研究了超低氧(10×10-6)钢20CrMoH和60Si2MnA转炉终点[C]和LF渣(TiO2)对转炉终点[Ti]和LF精炼过程△[Ti]的影响,以及[S]、[N]对TiN生成的影响.结果表明,试验钢TiN夹杂有两类:(1)单独TiN;(2)CaS为核心的复合TiN.20CrMoH钢中TiN夹杂较少,60Si2MnA钢中TiN占夹杂总量的50%～0%.随铸坯中S含量的增加,TiN夹杂含量增加;当[Ti]为(69～80)×10-6,[N]、[S]分别从(60～74)×10-6和(30～35)×10-6降至(27～35)×10-6和(14～20)×10-6时,TiN个数从4.4～6.1.个/cm2降低到0.4～1.1个/cm2;当[S]≤0.002%,钢中无CaS-TiN复合夹杂析出.     

酒钢120 t转炉-LF-CC工艺生产L360管线钢的实践

通过铁水脱硫-120t转炉冶炼-LF精炼(吹氩、喂线)-160(220)mm板坯连铸-2架炉卷轧机,轧制生产 了1.6~12.7mm管线钢L360带材(%:0.08～0. 12C 、0.10～0.25Si 、1. 10~1.30Mn 、≤0.015P 、≤0.008S 、0.03~ 0.05Nb)。采用高拉碳补吹法控制转炉终点[C]0.04%;LF精炼时用AlMnFe、MnFe和NbFe合金化,并喂Al线和 SiCaBa线;连铸采用全程氩封注流保护浇铸等工艺措施。生产统计结果表明,L360管线钢[0]为(10~15)×10^-6, [N](14~35)×10^-6,[H](1.2~1.6)×10^-6, Σ [N+H+0]≤51.6×10^-6;该钢的屈服强度为425～460 MPa,抗拉 强度505～525 MPa,屈强比0.81～0.88,均达到标准要求。     

论超纯铁素体不锈钢冶炼技术的发展以及SHOMAC.RIVER26—1与SHOMAC30—2钢

(一)引言近来,国内外在发展不锈钢冶炼技术的同时,发展了Fe—Cr—Mo系超纯铁素体不锈钢,目前正在市场普及。 SUS304及SUS316等奥氏体不锈钢的最大缺点是不耐应力腐蚀破裂。超纯铁素体不锈钢不仅没有这一缺点,而且由于最大限度地降低了C、N等杂质元素含量,除耐一般腐蚀性较优越外,还充分克服了通常铁素体不锈钢的韧性、加工性及焊接性低劣诸缺点。本文拟结合冶炼技术的发展过程,说明超纯铁素体不锈钢的发展动向,并介绍SHOMAC·RIVER26—1和SHOMA C30—2两钢种的主要特性前者已作为商品在市场出售,后者为昭和电工有限公司新近研制成功的钢种。     

SUS405耐热铁素体不锈钢的开发生产

泰山钢铁不锈钢炼钢厂采用顶底复吹GOR不锈钢精炼炉+LF炉外精炼+连铸工艺,通过优化GOR炉低碳氮吹炼操作,将[C]控制在0.05%以下,[N]控制在0.03%以下,采用硅脱氧+铝深脱氧合金化工艺,夹杂物控制以及保护浇注等,成功开发出了SUS405耐热铁素体不锈钢。     

445M铁素体不锈钢缝隙腐蚀性能的研究

研究了445M铁素体不锈钢(%:0.004～0.005C、22.24～22.29Cr、1.10～1.65Mo、0.015～0.016P、0.003～0.004S、0.012～0.016N、0.22～0.38Ti)和316L奥氏体不锈钢(%:0.022C、16.80Cr、10.19Ni、2.02Mo、0.025P、0.001S、0.046N)在40～60℃氯离子浓度(250～5 000)×10^-6的氯化钠溶液的缝隙腐蚀性能。结果表明,445M铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能优于316L奥氏体不锈钢;当445M钢中的Mo含量由1.10%提高至1.65%时,钢的耐缝隙腐蚀性能明显提高,表明点蚀当量Cr+3.3Mo是衡量不锈钢耐点蚀和耐缝隙腐蚀的重要指标。     

不锈钢焊接

焊接接头的耐腐蚀性受焊接热循环的作用,引起焊缝增碳和元素的偏析,焊缝和 HAZ 的Cr_(23)C_6析出及δ→γ′+σ的转变。减少钢中和焊缝的含碳量(≤0.03%)能大幅度改善耐蚀性。奥氏体不锈钢对热裂纹有很高的敏感性,通过控制钢中和焊缝中的杂质和合金元素的含量以及使用含有少量铁素体的不锈钢焊条或焊丝,可以防止热裂纹。焊接接头的脆化是纯铁素体不锈钢的主要问题,减少钢中和焊缝中的 C、N(C+N≤150ppm)可以改善焊接接头的塑韧性。如果使用超低碳奥氏体焊条,焊缝将不发生脆化。α+γ双相不锈钢焊接接头有优良的耐应力腐蚀破裂,点蚀等性能,这取决于钢材和焊缝的原始奥氏体数量,采用某些含少量δ-铁素体的奥氏体钢焊条或焊丝,焊缝有优良的性能,当[Ni]和[Cr]的当量值之比约为0.42时,在 HAZ 的性能是满意的。     

80 t转炉-LF-VD-CC流程冶炼N80-1石油套管钢的工艺实践

N80-1石油套管钢36Mn2V(%):0.34～0.38C、0.25～0.40Si、1.45～1.70Mn、≤0.020P、≤0.015S、0.01～0.04Al、0.11～0.16V,(Sn+Sb+As+Pb+Bi)≤0.035,[O]≤35×10^-6,[N]≤80×10^-6,[H]≤2.5×10^-6由80 t顶底复吹转炉-LF-VD-Φ210～270 mm圆坯连铸工艺冶炼。通过高拉碳补吹氧、控制终点[C],控制出钢回磷≤0.008%,使用碱度3.2～4.0的精炼渣系等工艺措施,使该钢P为0.012%～0.019%,S为0.003%～0.005%,[O](11～22)×10^-6,[N](39～76)×10^-6,[H](1.5～2.1)×10^-6,其成分、组织和性能均达到用户以及API Spec5CT标准要求。     

90tLF(VD)精炼工艺对 GCr15 轴承钢氧含量的影响

北满特钢用90tEBT 电弧炉-LF(VD)-240mm×240mm方坯连铸生产CCr15轴承钢。GCr15轴承 钢钢包精炼时采用碱度为4.46的高碱度渣系,用含32.8%Al的脱氧剂,并进行25 min VD真空处理,保持 [Als]≤0.030%,统计结果表明GCr15轴承钢的氧含量≤8×10-⁶     

高压气瓶用钢4147 Φ500 mm连铸圆坯的生产实践

永钢高压气瓶钢4147(/%:0.46~0.50C,0.15~0.35Si,0.8~1.0Mn,≤0.015P,≤0.008S,0.85~1.10Cr,0.15~0.25Mo,0.02~0.04Al)的冶炼工艺为110 t EBT电弧炉-LF-VD-Φ500 mm圆坯连铸。通过使用炉料80%铁水+20%废钢, 控制(Pb+As+Sn+Sb+Bi)≤150×10^-6,EAF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.006%,并在出钢过程加1.0 kg/t Al;以及采用LF精炼合成渣（/%:40~55CaO,20~30Al₂O₃,≤6MgO,≤4.0SiO₂,≤1.5FeO),成品硫含量≤0.002%,T[O]≤17×10^-6,[N]≤32×10^-6,[H]≤0.9×10^-6,(Pb+Sn+Sb+As+Bi)≤0.013 7%;连铸圆坯中心疏松、缩孔≤1.5级,轧材各类夹杂物均≤0.5级,满足高压气瓶钢质量要求。     

石油套管钢Φ150～Φ200mm连铸圆坯的质量控制

采用120 t顶底复吹转炉-LF-VD-Φ150～Φ200 mm圆坯连铸流程,通过控制铁水有害残余元素含量,强化转炉前期脱磷,控制终点[C]≥0.10%,出钢钢包渣厚≤50 mm,控制精炼终渣(FeO+MnO)≤1.0%,提高VD过程底吹氩流量至200～300 L/min,连铸全程保护浇注等措施,天钢完成J55(37Mn5),L80(TC80,0.24%～0.28%C,1.40%～1.55Mn),N 80(36Mn2V)和P 110(26CrMo4)级石油套管钢连铸圆坯的开发生产。生产结果表明,J55钢级的全氧含量≤25×10-6,P≤0.020%;N80、LS0和P110级别的全氧含量≤20×10^-6,P≤0.015%;残余有害元素(Pb+Sn+As+Sb+Bi)≤140×10^-6,夹杂物总量≤2.5级,圆管坯的中心疏松和缩孔等分别≤1.0级。     

Consteel电弧炉-AOD二步法冶炼300系Cr-Ni奥氏体不锈钢的工艺优化

在钢厂生产的300系不锈钢原工艺为140 t EAF-150 t AOD二步法,EAF采用部分低镍高磷生铁炉料冶炼,其终点[P]为450×10^-6。为降低EAF终点[P],改进的工艺为60 t Consteel电弧炉+140 t EAF-150 t AOD流程。60 t Consteel EAF用低镍高磷生铁,其终点[P]为≤250×10^-6,加上85 t EAF终点[P]450×10^-6的钢水,使AOD精炼前的[P]≤360×10^-6。新工艺冶炼周期缩短10～30 min,钢水磷含量从450×10^-6降至360 X 10^-6以下,提高了不锈钢产品质量,并显著降低了生产成本。     

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。     

80 t单嘴真空精炼炉冶金功能的生产实验分析

对80t单嘴真空精炼炉的冶金功能进行了生产实验分析,结果表明,单嘴精炼炉具有脱氢、脱氮、脱碳、脱氧、脱硫、化学升温、去除钢中夹杂物和合金成分调整等冶金功能。利用80t单嘴精炼炉精炼钢水,实验合结钢中氢含量可达(0.9～1.2) ×10^-6、氧含量(9～12) ×10^-6,超低碳钢中碳含量为(10～20) ×10^-6、氮含量(29～37) ×10^-6、钢水中硫含量为(10～30) ×10^-6;单嘴精炼炉具有较好的化学升温效果、去除夹杂物效果同RH精炼炉相当;采用单嘴精炼炉进行20炉超低碳钢合金成分调整结果表明,合金收得率高,硅、锰、铝的收得率分别为93%～96%、93%～95%、64%～67%。     

70 t BOF-LF-VD-CC流程转炉钢氮含量控制的工艺实践

炼钢厂冶炼20CrMnTi,45,40Cr,GCr15钢的生产流程为70 t BOF-LF-VD-220 mm×220 mm CC工艺。由22炉20CrMnTi,40Cr和45钢中氮含量分析得出转炉出钢后钢中平均氮含量-[N]为21.70×10^-6,LF精炼后平均[N]48.95×10^-6,中间包平均[N]63.62×10^-6。通过将铁水比从85%提高到92.3%,控制转炉终点[P]≤0.008%,出钢前钢包充氩,LF精炼快速形成泡沫渣,渣层厚100~120 mm,防止钢水吸氮,连铸时采用长水口控制吹氩量等措施,6炉GCr15钢冶炼结果表明,LF精炼后[N]为51.8×10^-6~60.2×10^-6,VD后[N]29.1×10^-6~33.9×10^-6,钢材中氮含量为31.8×10^-6~40.0×10^-6,满足用户对钢材冷加工的需要。     

高品质大规格GCr18Mo轴承钢的试制

大冶特钢通过铁水+废钢-60 t电弧炉-LF-RH-5 t锭模铸-热轧/热锻工艺,成功生产出φ300～350 mm高品质大规格GCr18Mo高碳铬轴承钢。结果表明,通过30%～60%铁水热装比,控制废钢和合金料中的有害残余元素,LF精炼和RH真空处理,软吹Ar,Ar气保护浇铸等工艺措施,使高洁净度大规格GCr18Mo轴承钢中As 0.010%～0.012%、(As+Sn+Sb)0.022%～0.025%、Pb 0.0007%～0.0011%、Ti(17～19)×10^-6、Ca 3×10^-6、[O](6.5～6.7)×10^-6。A类夹杂0.5～1.5级,B类0～1.0级,C类0级,D类0.5～1.0级。     

液化天然气储罐用9Ni超低温钢的冶炼和连铸生产实践

9Ni超低温钢(/%:0.03～0.05C、0.15～0.30Si、0.60～0.70Mn、≤0.003P、≤0.002S、9.0～9.5Ni、0.02～0.04Al)的冶金流程为180 t铁水预处理-180 t复吹转炉-LF-喂硅钙线-RH-180～250 mm板坯连铸。通过转炉出钢时钢包脱磷控制[P]≤0.0015%,LF脱硫使[S]≤0.001%,加铝粒和喂铝线控制[A1]0.02%～0.03%;RH前喂硅钙线RH真空度≤200 Pa,RH处理20 min以控制[N]≤25×10^-6,[H]≤1.0×10^-6;连铸使用电磁搅拌、轻压下和全程保护浇铸工艺,提高铸速使铸坯矫直温度≥950℃,铸坯在300℃缓冷坑40 h,使[P]、[S]、[H]、[N]、[0](/10^-6)分别降至15、9、0.5、26、10,铸坯裂纹率降至0,轧制钢板的无损探伤合格率为100%。