CN117551838B - 一种大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶金技术领域，公开了一种大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，在电炉冶炼中，AOD精炼中，采用硅‑铝复合脱氧，出钢过程中加入低铝硅钙钡进行强脱氧，LF精炼中，采用低碱度渣系进行冶炼，同时喂硅钙线进行钙处理，VD精炼中，在抽真空前进行镁处理，并在破空后通过软吹搅拌；在模铸过程中，采用保护浇铸，控制浇注温度为1550~1565℃；在锻造过程中，采取二镦二拔的锻造工艺，加热炉温度控制在870℃~1170℃，锻后采用等温退火工艺。本发明通过优化冶炼、模铸和锻造工艺，避免生成大尺寸的氧化铝夹杂、MnS夹杂和碳化物夹杂，提升锻件的抗点蚀能力，解决不锈钢锻件低倍麻点缺陷问题，有效提升锻件成材率至95%以上，降低成产成本。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法。
背景技术
随着工业化、现代化进程的加快，各行业对石油的需求量也越来越大。石油开采时复杂的服役环境给石油开采设备的质量提出了更高的要求。大型石油阀体作为石油开采的重要零部件之一，对其强韧性、耐蚀性等的要求也越来越高。提高石油阀体的机械性能和寿命，对行业和国民经济的发展具有重要意义。13Cr马氏体不锈钢因兼具耐蚀性和经济性在石油阀体中得到了大量应用。石油阀体通常采用锻造成形，锻件成形效果与锻件质量密切相关。实际生产的大规格13Cr马氏体不锈钢锻件（φ500-650mm）常面临在低倍检测中频繁出现黑色麻点问题，导致大批产品报废，增加生产成本，降低生产效率。该问题主要是由于钢中大尺寸夹杂物在含Cl-溶液发生点蚀导致的，目前通常是通过采用双真空的特冶方式提高成品洁净度，或者添加合金含量Mo的方式提高钢的耐腐蚀来解决该问题，但都将增加生产成本。
因此，现有技术中存在对大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法改进的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，通过采用低碱度渣精炼，结合镁处理进行脱硫和改性夹杂物，在模铸过程中控制浇注温度，缩短凝固时间，减少钢液成分偏析，最后在锻造过程控制锻造温度以及锻后退火温度，减少碳化物的析出，通过控制夹杂物成分与尺寸，提高不锈钢抗点蚀能力，最终有效避免夹杂物引起的不锈钢锻件低倍缺陷问题，实现稳定化生产。
基于上述目的，本发明实施例的提供了大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，不锈钢锻件制备方法包括电炉冶炼、模铸以及锻造，其中，
在电炉冶炼中，AOD精炼中，采用硅-铝复合脱氧，出钢过程中加入低铝硅钙钡进行强脱氧，LF精炼中，采用低碱度渣系进行冶炼，同时喂硅钙线进行钙处理，VD精炼中，在抽真空前进行镁处理，并在破空后通过软吹搅拌；
在模铸过程中，采用保护浇铸，控制浇注温度为1550~1565℃；
在锻造过程中，采取二镦二拔的锻造工艺，加热炉温度控制在870℃~1170℃，锻后采用等温退火工艺。
在一些实施方式中，在AOD精炼的出钢过程中，以质量百分比计，钢液中C含量控制在0.05%~0.08%，Si含量控制在0.20%~0.30%。
在一些实施方式中，在LF精炼中，低碱度渣系的碱度为1.7~2.0。
在一些实施方式中，在LF精炼中，通过加入萤石调渣成分。
在一些实施方式中，在LF精炼中，以质量百分比计，钙处理前保持钢中氧含量≤13ppm，硫含量≤0.002%。
在一些实施方式中，在VD精炼中，在抽真空前加入Ni-Mg合金进行镁处理。
在一些实施方式中，在VD精炼中，脱气过程中，真空度≤67Pa，保持时间≥15min，破空后采用氩气进行软吹搅拌，软吹时间≥20min，吹氩流量为100~200NL/min。
在一些实施方式中，在模铸过程时，采用氩气保护浇注，氩气流量为30~80NL/min。
在一些实施方式中，在锻造过程中，钢锭待料温度为850±10℃，然后以50~120℃/h升温至1170±10℃保温≥5h后出炉开锻，开锻温度≥1050℃，终锻温度≥950℃。
在一些实施方式中，在退火过程中，锻件待料温度为500~600℃，以50~100℃/h加热至840~880℃，保温2~3h后，以20~50℃/h冷却至670~690℃，保温6~8h，随炉冷却至500~590℃，保温2~4h后，空冷至室温。
本发明至少具有以下有益技术效果：
本发明的方法通过不锈钢中夹杂物为控制目标，优化典型不锈钢的冶炼、模铸和锻造工艺，在不影响锻件力学性能的情况下，通过避免生成大尺寸的氧化铝夹杂、MnS夹杂和碳化物夹杂，提升锻件的抗点蚀能力，解决不锈钢锻件低倍麻点缺陷问题，有效提升锻件成材率至95%以上，降低成产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明提供的典型氧化物实施例的示意图；
图2为本发明提供的典型碳化物实施例的示意图；
图3为本发明提供的低倍检测结果实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明实施例进一步详细说明。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提出一种低成本大规格马氏体不锈钢锻件低倍缺陷的控制方法，不锈钢锻件制备方法包括电炉冶炼、模铸以及锻造，其中，
在电炉冶炼中，AOD精炼（氩氧精炼）中，采用硅-铝复合脱氧，出钢过程中加入低铝硅钙钡进行强脱氧，LF精炼（转炉炼钢炉精炼）中，采用低碱度渣系进行冶炼，同时喂硅钙线进行钙处理，VD精炼（真空精炼）中，在抽真空前进行镁处理，并在破空后通过软吹搅拌；
在模铸过程中，采用保护浇铸，控制浇注温度为1550~1565℃；
在锻造过程中，采取二镦二拔的锻造工艺，加热炉温度控制在870℃~1170℃，锻后采用等温退火工艺。
进一步地，在不锈钢冶炼过程中，AOD精炼时采用硅-铝复合脱氧，目的是避免采用纯Al脱氧，生成大型簇状氧化铝夹杂。出钢过程中加入低铝硅钙钡进行强脱氧。LF精炼时采用硅酸盐渣系进行冶炼，渣系碱度控制在1.7～2.0之间，同时喂硅钙线进行钙处理改性夹杂物。VD精炼时，在抽真空前进行镁处理，细化夹杂物，破空后通过软吹搅拌，促进夹杂物的上浮去除，提高钢液洁净度。在一些实施例中AOD出钢时钢液C含量控制在0.05%~0.08%，Si含量控制在0.15%~0.25%，LF精炼时根据炉渣情况加入适量萤石调渣成分，碱度控制在1.7~2.0，过低的碱度不利于控制钢中硫含量，硫含量较高会导致生成大量大尺寸MnS夹杂，进而降低钢的耐点蚀性能。LF终渣成分如表1所示。
表1：LF炉终渣目标渣系
LF钙处理前，钢中氧含量和硫含量控制在较低水平，定氧≤13ppm，[S]≤0.002%，保证钙处理效果。LF钙处理时喂硅钙线，喂钙量根据钢中Al含量确定，将氧化铝夹杂改性为钙铝酸盐，避免生成大尺寸的氧化铝。VD精炼时，在抽真空前加入Ni-Mg合金进行镁处理，进一步细化夹杂物。VD精炼时，脱气过程中，真空度≤67Pa，保持时间≥15min，破空后采用氩气进行软吹搅拌，软吹时间≥20min，吹氩流量为100~200NL/min，促进大尺寸夹杂物上浮去除，减小夹杂物数量，提高钢液洁净度。
进一步地，在模铸过程中，采用保护浇铸，防止钢液发生二次氧化，同时控制浇注温度，缩短凝固时间，减少钢液成分偏析。在一些实施方式中，采用氩气保护浇注，氩气流量为30~80NL/min，防止浇注过程中钢液二次氧化，生成新的夹杂物。在另一些实施例中，采用低温浇注，浇注温度控制在1550~1565℃，缩短凝固时间，减少钢液成分偏析，提高钢的抗点蚀能力。
进一步地，在锻造过程中，采取二镦二拔的锻造工艺，加热炉温度控制在870℃~1170℃；锻后采用等温退火工艺，适当降低退火温度，使碳化物细小弥散分布，基体铬含量分布趋于平衡，提高成分均匀性。在一些实施例中，钢锭待料温度为850±10℃，然后以50~120℃/h升温至1170±10℃保温≥5h后出炉开锻，使钢锭成分均匀，碳化物完全回熔；开锻温度≥1050℃，终锻温度≥950℃；退火过程，锻件待料温度为500~600℃，以50~100℃/h加热至840~880℃，保温2~3h后，以20~50℃/h冷却至670~690℃，保温6~8h，随炉冷却至500~590℃，保温2~4h后，空冷至室温，减少大尺寸碳化物的析出。
具体地，在锻造过程中，加热炉加热温度为1170℃，保温5h后使材料内外温度均匀。热加工温度应为≥1050℃，最后一火温度≥950℃，制成φ500～650mm的锻棒。锻后锻件待料温度在为500~600℃，以50~100℃/h加热至840~880℃，保温2~3h后，以20~50℃/h冷却至670~690℃，保温6~8h，随炉冷却至500~590℃，保温2~4h后，空冷至室温，软化材料并防止生产大尺寸碳化物，最终得到低倍合格产品。
采用该方法生产的大规格马氏体不锈钢锻件，成分均匀，洁净度高，低倍质量良好。下面结合具体实施例对本发明作出进一步解释说明。
实施例1
该实施例是使用本发明所实施的方法来制备Ф550mm的不锈钢锻件。
AOD氧化期，采用氮、氧混吹。当温度≥1600℃时，分批次加入石灰造渣。氧化末期[C]：0.06%。还原期采用硅铁和铝铁进行一次还原，避免采用纯Al脱氧，生成大型簇状氧化铝夹杂。还原期全程吹氩，钢液中Si含量为0.25%，出钢过程中加入低铝硅钙钡进行强脱氧。
LF精炼时为更好的控制夹杂物，采用低碱度渣系进行冶炼，加入适量萤石调渣成分，炉渣碱度为2.0。当钢液氧含量10ppm，[S]=0.002%，喂硅钙线进行钙处理改性夹杂物。
VD精炼在抽真空前加入Ni-Mg合金进行镁处理，细化夹杂物，脱气过程中，真空度≤67Pa，深真空时间15min，破空后更好的去除大尺寸夹杂物，采用氩气进行软吹搅拌，软吹时间20min，吹氩流量为150NL/min。
模铸时摆放模子前使用压缩空气使底板降温，杜绝使用高温底板，帽口上方放置遮挡板，防异物掉入模内，并采用氩气保护浇注，保证模铸过程钢液不裸露。为减少钢液成分偏析，缩短凝固时间，浇钢温度为1555℃。
锻造前在加热炉加热，加热温度为1170℃，保温5h后使材料内外温度均匀。热加工温度1080℃，最后一火温度970℃，制成φ550mm的锻棒。锻后锻棒待料温度为560℃，以80℃/h加热至850℃，保温2.5h后，以40℃/h冷却至680℃，保温7h，随炉冷却至550℃，保温3h后，空冷至室温，软化材料并防止生产大尺寸碳化物，最终得到低倍合格产品。
夹杂物评级结果见表2，低倍检测结果见表3。样品中典型氧化物夹杂物为球状的Al2O3-SiO2-CaO夹杂，如图1所示，样品中析出物为弥散分布的细小碳化物，如图2所示，低倍检测后样品表面未出现疏松、点状偏析、缺陷等问题，如图3所示。
实施例2
该实施例是使用本发明所实施的方法来制备Ф650mm的不锈钢锻件。
AOD氧化期，采用氮、氧混吹。当温度≥1600℃时，分批次加入石灰造渣。氧化末期[C]：0.07%。还原期采用硅铁和铝铁进行一次还原，避免采用纯Al脱氧，生成大型簇状氧化铝夹杂。还原期全程吹氩，钢液中Si含量为0.30%，出钢过程中加入低铝硅钙钡进行强脱氧。
LF精炼时为更好的控制夹杂物，采用低碱度渣系进行冶炼，加入适量萤石调渣成分，炉渣碱度为1.8。当钢液氧含量8ppm，[S]=0.0018%，喂硅钙线进行钙处理改性夹杂物。
VD精炼在抽真空前加入Ni-Mg合金进行镁处理，细化夹杂物，脱气过程中，真空度≤67Pa，深真空时间15min，破空后更好的去除大尺寸夹杂物采用氩气进行软吹搅拌，软吹时间25min，吹氩流量为150NL/min。
模铸时摆放模子前使用压缩空气使底板降温，杜绝使用高温底板，帽口上方放置遮挡板，防异物掉入模内，氩气保护浇注，模铸过程保证钢液不裸露。为减少钢液成分偏析，缩短凝固时间，浇钢温度控制在1565℃。
锻造前在加热炉加热，加热温度为1170℃，保温5h后使材料内外温度均匀。热加工温度应为1100℃，最后一火温度1020℃，制成Ф650mm的锻棒。锻后锻件待料温度在为580℃，以65℃/h加热至870℃，保温3h后，以35℃/h冷却至685℃，保温8h，随炉冷却至570℃，保温4h后，空冷至室温，软化材料并防止生产大尺寸碳化物。最终得到低倍合格产品。
夹杂物评级结果见表2，低倍检测结果见表3，从表2中可以看出本但的方法制备的产品夹杂物等级不高于1，夹杂物尺寸较小，在低倍检测结果中未出现疏松、点状偏析、缺陷等问题。
表2夹杂物评级结果
表3低倍检验结果
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，不锈钢锻件制备方法包括电炉冶炼、模铸以及锻造，其特征在于，
在所述电炉冶炼中，AOD精炼中，采用硅-铝复合脱氧，出钢过程中加入低铝硅钙钡进行强脱氧，在所述AOD精炼的出钢过程中，以质量百分比计，钢液中C含量控制在0.05%~0.08%，Si含量控制在0.20%~0.30%，LF精炼中，采用低碱度渣系进行冶炼，低碱度渣系的碱度为1.7~2.0，同时喂硅钙线进行钙处理，VD精炼中，在抽真空前进行镁处理，并在破空后通过软吹搅拌；
在所述模铸过程中，采用保护浇铸，控制浇注温度为1550~1565℃；
在所述锻造过程中，采取二镦二拔的锻造工艺，加热炉温度控制在870℃~1170℃，锻后采用等温退火工艺。
2.根据权利要求1所述的大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，其特征在于，在所述LF精炼中，通过加入萤石调渣成分。
3.根据权利要求1所述的大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，其特征在于，在所述LF精炼中，以质量百分比计，钙处理前保持钢中氧含量≤13ppm，硫含量≤0.002%。
4.根据权利要求1所述的大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，其特征在于，在所述VD精炼中，在抽真空前加入Ni-Mg合金进行镁处理。
5.根据权利要求1所述的大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，其特征在于，在所述VD精炼中，脱气过程中，真空度≤67Pa，保持时间≥15min，破空后采用氩气进行软吹搅拌，软吹时间≥20min，吹氩流量为100~200NL/min。
6.根据权利要求1所述的大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，其特征在于，在所述模铸过程时，采用氩气保护浇注，所述氩气流量为30~80NL/min。
7.根据权利要求1所述的大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，其特征在于，在所述锻造过程中，钢锭待料温度为850±10℃，然后以50~120℃/h升温至1170±10℃保温≥5h后出炉开锻，开锻温度≥1050℃，终锻温度≥950℃。
8.根据权利要求1所述的大规格马氏体不锈钢锻件低倍麻点缺陷的控制方法，其特征在于，在所述退火过程中，锻件待料温度为500~600℃，以50~100℃/h加热至840~880℃，保温2~3h后，以20~50℃/h冷却至670~690℃，保温6~8h，随炉冷却至500~590℃，保温2~4h后，空冷至室温。
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105567907A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-11 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法 |
| CN107747063A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-02 | 郑州永通特钢有限公司 | 一种高强韧马氏体不锈钢 |
| CN111575588A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-08-25 | 浦项(张家港)不锈钢股份有限公司 | 一种马氏体沉淀硬化不锈钢及其制备方法与应用 |
| CN111716037A (zh) * | 2019-03-21 | 2020-09-29 | 本钢板材股份有限公司 | 一种提高焊丝钢铸坯质量的方法 |
| CN111733308A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-02 | 北京科技大学 | 提高硅脱氧不锈钢钢水纯净度及夹杂物塑性的冶炼方法 |
| CN113088624A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-07-09 | 武汉钢铁有限公司 | 一种低夹杂物的铝镇静钢的制备方法 |
| CN113564473A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 浙江青山钢铁有限公司 | 冷加工性能优且高耐磨的马氏体不锈钢线材及其制备方法 |
| CN114277303A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-05 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种改善重轨钢中a类夹杂物尺寸与分布形态的冶炼工艺 |
| CN114635094A (zh) * | 2020-12-16 | 2022-06-17 | 宝武特种冶金有限公司 | 一种阀体用马氏体不锈钢及其制备方法 |
| CN115261706A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-01 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 光伏玻璃压延辊用马氏体不锈钢连铸大圆坯的制备方法 |
| CN115679201A (zh) * | 2022-04-20 | 2023-02-03 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种高纯净马氏体耐热不锈钢的熔炼方法 |
| CN116219270A (zh) * | 2021-12-06 | 2023-06-06 | 宝武特种冶金有限公司 | 一种传感器弹性体用的高强度沉淀硬化不锈钢及制备方法 |
| CN116949348A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-10-27 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种马氏体耐热钢及其冶炼方法 |
-
2024
- 2024-01-11 CN CN202410042913.3A patent/CN117551838B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105567907A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-11 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法 |
| CN107747063A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-02 | 郑州永通特钢有限公司 | 一种高强韧马氏体不锈钢 |
| CN111716037A (zh) * | 2019-03-21 | 2020-09-29 | 本钢板材股份有限公司 | 一种提高焊丝钢铸坯质量的方法 |
| CN111575588A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-08-25 | 浦项(张家港)不锈钢股份有限公司 | 一种马氏体沉淀硬化不锈钢及其制备方法与应用 |
| CN111733308A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-02 | 北京科技大学 | 提高硅脱氧不锈钢钢水纯净度及夹杂物塑性的冶炼方法 |
| CN114635094A (zh) * | 2020-12-16 | 2022-06-17 | 宝武特种冶金有限公司 | 一种阀体用马氏体不锈钢及其制备方法 |
| CN113088624A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-07-09 | 武汉钢铁有限公司 | 一种低夹杂物的铝镇静钢的制备方法 |
| CN113564473A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 浙江青山钢铁有限公司 | 冷加工性能优且高耐磨的马氏体不锈钢线材及其制备方法 |
| CN114277303A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-05 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种改善重轨钢中a类夹杂物尺寸与分布形态的冶炼工艺 |
| CN116219270A (zh) * | 2021-12-06 | 2023-06-06 | 宝武特种冶金有限公司 | 一种传感器弹性体用的高强度沉淀硬化不锈钢及制备方法 |
| CN115679201A (zh) * | 2022-04-20 | 2023-02-03 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种高纯净马氏体耐热不锈钢的熔炼方法 |
| CN115261706A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-01 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 光伏玻璃压延辊用马氏体不锈钢连铸大圆坯的制备方法 |
| CN116949348A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-10-27 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种马氏体耐热钢及其冶炼方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 宝钢超低碳双相不锈钢精炼分析与实践;李冬刚等;第七届（2009）中国钢铁年会论文集;20091231;第216页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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