CN104250673B - 一种降低核级不锈钢铸件铁素体含量的熔炼工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸钢行业，针对熔炼核级不锈钢铸件时化学成分满足要求，而铁素体含量偏高，采取的一种降低核级不锈钢铸件铁素体含量的熔炼工艺，应用该工艺，根据相关材质标准规定含氮量的允许范围，加入微量的氮元素，提高镍当量值，每加入0.01-0.015%份额的氮元素，可降低0.7-1%份的铁素体含量。实现不锈钢铸件铁素体含量在规定的范围内，避免铁素体含量上限超标，符合相应不锈钢铁素体含量标准要求，提高了铁素体含量实测精度。满足了核电站压水堆和承压类不锈钢铸件，必须具备抗腐蚀、耐低温、耐高温、耐高压的性能，才能保证特殊工况下安全可靠使用的要求。

Description

一种降低核级不锈钢铸件铁素体含量的熔炼工艺
技术领域
本发明涉及铸钢行业，针对熔炼核级不锈钢铸件时化学成分满足要求，而铁素体含量偏高，采取的一种降低核级不锈钢铸件铁素体含量的熔炼工艺，应用该工艺，根据相关材质标准规定含氮量的允许范围，加入微量的氮元素,提高镍当量值，每加入0.01-0.015%份额的氮元素，可降低0.7-1%份的铁素体含量,实现不锈钢铸件铁素体含量在规定的范围内，避免铁素体含量上限超标，提高了铁素体含量实测精度。满足了核电站压水堆和承压类不锈钢铸件，必须具备抗腐蚀、耐低温、耐高温、耐高压的性能，才能保证在特殊工况下安全可靠使用的要求。
背景技术
核电站压水堆和承压类不锈钢铸件，根据相关标准、业主采购技术规范要求，不锈钢铁素体含量(δ代表铁素体含量)大致为：奥氏体不锈钢δ≤5%,奥氏体-铁素体(复相)不锈钢δ=5-35%，奥氏体-铁素体(双相)不锈钢δ=35-55%，常规核用奥氏体-铁素体(复相)不锈钢δ=10-25%。不考虑氮含量的作用，δ的计算和测量误差大概达到±4%的范围，给制造方与业主验收铸件时带来争议。即使保证不锈钢铸件理化性能，但δ值超过相关标准或业主采购技术规范要求也判为不合格产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低核级不锈钢铸件铁素体含量的熔炼工艺，利用氮是剧烈的奥氏体形成和稳定元素，提高镍当量，提高钢的强度,增强抗局部腐蚀能力。熔炼时既要保证不锈钢铸件理化性能，又要保证δ值符合相关要求。若δ值有时超过相关标准、业主采购技术规范上限要求时，以微量的氮含量降低铁素体含量，每加入0.01-0.015%份额的氮元素，可降低0.7-1%份的铁素体含量。对不控氮的不锈钢加入氮含量在残余元素允许的范围内，对控氮的不锈钢加入氮元素不得超过规定的上限，避免了铁素体含量超标。满足了核电站压水堆和承压类不锈钢铸件安全可靠使用的要求。
本发明技术方案是一种降低核级不锈钢铸件铁素体含量的熔炼工艺，其主要关键流程是：精选炉料——粗、精熔炼——化学成分检测——铁素体含量检测——降低铁素体含量，其各工序的内容为：精选炉料是指选用相应牌号的不锈钢废钢，添加氮元素用氮化铬铁合金，添加合金元素用纯金属；粗、精熔炼是指粗炼釆用中频炉造渣、扒渣，1630℃±20℃转入AOD精炼炉精炼；化学成分检测时用SPECTRD型光谱仪，主要成分元素达到ASME、RCC-M标准相对牌号的核级不锈钢铸件要求；铁素体含量检测是根据化学成分数值，计算铁素体含量，同时用DIVERSEMF300F型铁素体含量检测仪测定铁素体含量，进行验证，二者误差在±2%的范围内为合理，二者平均数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；降低铁素体含量是指化学成分符合要求，但铁素体含量己超过标准或业主采购技术规范规定范围上限，要降低铁素体含量，每加入0.01-0.015%份额的氮元素，可降低0.7-1%份的铁素体含量，对不控氮的不锈钢加入氮元素在残余元素含量允许的范围内，对控氮的不锈钢加入氮元素不得超过规定的上限。
本发明的积极效果是：
1、降低不锈钢铸件熔炼时镍板的使用量；
2、提高铁素体含量检测的精确度,从误差值高达±4%降到±2%以内。
具体实施方式：
精选炉料：是指选用相应牌号是否含钼以及低硫、低磷和低有害元素的不锈钢废钢，添加合金元素用纯金属，添加氮元素用氮化铬铁合金；粗、精熔炼是指粗炼时釆用中频炉造渣、扒渣，添加合金元素必须烘烤，添加氮元素用氮化铬铁合金，必须烘烤到900℃以上。钢水温度1630℃±20℃时转入AOD精炼炉精炼；化学成分检测时用SPECTRD型光谱仪，主要元素达到相对牌号的核级不锈钢铸件ASME、RCC-M标准要求；铁素体含量检测是根据化学成分数值，计算铁素体含量；同时用DIVERSEMF300F型铁素体含量检测仪测定铁素体含量，进行验证，二者误差在±2%的范围内为合理；二者平均数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；降低铁素体含量是指铁素体含量超过标准或业主采购技术规范规定范围上限时，必须降低铁素体含量,每降低1%的铁素体，需加0.01-0.015%的氮元素；对不控氮的不锈钢加入氮元素在残余元素含量允许的范围内，对控氮的不锈钢加入氮元素不得超过标准规定的上限。再用SPECTRD型光谱仪检测化学成分，根据化学成分数值,计算铁素体含量；同时再用DIVERSEMF300F型铁素体含量检测仪测定铁素体含量，进行验证，二者平均数值不得超过标准规定的铁素体含量上限，在相应标准或业主采购技术规范规定范围内方可浇注铸件。

Claims (1)

1.一种降低核级不锈钢铸件铁素体含量的熔炼工艺，其主要关键流程是：精选炉料——粗、精熔炼——化学成分检测——铁素体含量检测——降低铁素体含量，其各工序的内容为：精选炉料是指选用相应牌号的不锈钢废钢，添加氮元素用氮化铬铁合金，添加合金元素用纯金属；粗、精熔炼是指粗炼釆用中频炉造渣、扒渣，1630℃±20℃转入AOD精炼炉精炼；化学成分检测时用SPECTRD型光谱仪，主要成分元素达到ASME、RCC-M标准相对牌号的核级不锈钢铸件要求；铁素体含量检测是根据化学成分数值，计算铁素体含量，同时用DIVERSEMF300F型铁素体含量检测仪测定铁素体含量，进行验证，二者误差在±2%的范围内为合理，二者平均数值在相应标准或业主采购技术规范规定范围内可浇注铸件；降低铁素体含量是指化学成分符合要求，但铁素体含量已超过标准或业主采购技术规范规定范围上限，要降低铁素体含量，每加入0.01-0.015%份额的氮元素，可降低0.7-1%份的铁素体含量，对不控氮的不锈钢加入氮元素在残余元素含量允许的范围内，对控氮的不锈钢加入氮元素不得超过规定的上限。
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