CN1420195A - 一种高铬超纯铁素体不锈钢真空感应冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
一种高铬超纯铁素体不锈钢真空感应冶炼方法，采用CaO质坩埚材料，真空感应炉冷态极限真空度≤10－4τ，具体过程如下：合金料中纯铁外表面氧化皮不打磨，与金属钼放入CaO坩锅；送电熔化至化清，精炼温度≥1650℃，时间10分钟到40分钟，真空度不小于10－3τ；加入0.1％～0.15％的金属纯铝进行预脱氧；升温进行二次精炼，精炼温度≥1650℃，时间10分钟到40分钟，真空度要不小于10－3τ；二次精炼完毕；加入0.1％～0.2％金属铌，送电熔化至化清，顺序加入0.05％～0.1％金属纯铝、0.05％～0.15％金属纯镁和0.05％～0.15％金属纯钙进行终脱氧；抽真空，使炉内真空度不小于10－3τ，抽真空时间不少于5分钟，浇铸。本发明采用一次真空感应熔炼技术即可生产出杂质含量极低的超纯高铬铁素体不锈钢，且成份容易控制，铸锭偏析少。
Description
技术领域：
本发明涉及高铬超纯铁素体不锈钢，特别提供了一种采用真空感应熔炼技术，冶炼出C、O、N、S杂质含量极低的000Cr26Mol高铬超纯铁素体不锈钢的方法。
背景技术：
普通高铬铁素体不锈钢，由于间隙元素C、O、N的含量超过了在钢中的溶解度，除了在高温下钢中会出现奥氏体外，同时无法阻止铬的碳氮化合物在晶界的析出，即使经高温快冷也很难消除它的室温脆性，同时其耐蚀性能严重下降。
1950年德国Hochman应用真空冶金技术在试验室炼出了C、O、N含量都很低的25～30Cr钢，经研究认为降低C、O、N含量是解决高铬铁素体不锈钢室温脆性和腐蚀问题的主要途径，但一直到真空电子束精炼技术出现后，才使高铬铁素体不锈钢获得实际应用，但是由于该钢种的合金化程度高，且为高铬型，采用真空电子束精炼会由于铬的蒸气压高，挥发严重而使合金锭成份不准，同时所炼出的合金锭成份偏析严重，严重影响它的耐蚀性能及加工性能。
发明的技术内容：
本发明提供了一种高铬超纯铁素体不锈钢真空感应冶炼方法，其特征在于：采用CaO质坩埚材料，真空感应炉冷态极限真空度≤10-4τ。
本发明高铬超纯铁素体不锈钢真空感应冶炼方法的具体过程如下：
A合金料中纯铁外表面氧化皮不打磨，与金属钼放入CaO坩锅；
B送电熔化至化清，精炼温度≥1650℃，时间10分钟到40分钟，铁液熔化和精炼过程炉内真空度不小于10-3τ；
C铁液精炼完毕停电降温；
D待铁液将要结膜，加入合金料中的金属铬并送电熔化，炉内真空度不小于10-3τ；
E待钢液化清，加入0.1％～0.15％的金属纯铝进行预脱氧；
F升温进行二次精炼，精炼温度≥1650℃，时间10分钟到40分钟，精炼过程炉内真空度要不小于10-3τ；
G二次精炼完毕，加入0.1％～0.2％金属铌，待化清停电降温至钢液结膜，通氩气使炉内压力不小于0.3atm；
H送电熔化至化清，顺序加入0.05％～0.1％金属纯铝、0.05％～0.15％金属纯镁和0.05％～0.15％金属纯钙进行终脱氧；
I抽真空，使炉内真空度不小于10-3τ，抽真空时间不少于5分钟，浇铸。
本发明工艺利用纯铁外表面氧化皮，在第一次精炼过程进行脱碳，而第二次精炼是利用CaO坩锅进行脱硫，最后采用强脱氧剂进行终脱氧。以带有上述技术特征的冶炼工艺熔炼出的000Cr26Mol高铬超纯铁素体不锈钢，可使其C、O、N、S杂质控制到如下水平：
| C | [O] | [N] | S |
| ＜0.008 | ＜0.002 | ＜0.004 | ＜0.003 |
总之，本发明采用一次真空感应熔炼技术即可生产出杂质含量极低的超纯高铬铁素体不锈钢，且成份容易控制，铸锭偏析少，使生产的000Cr26Mol高铬超纯铁素体不锈钢中的(C+O+N)％＜0.015％，且Si、S、P杂质含量与比较例相比得到进一步降低，显著增强了该不锈钢的耐蚀性能和加工性能，完全达到国际同类产品水平，为该不锈钢的国产化奠定了基础。
具体实施方式：
实施例
以75kg半连续真空感应炉，冷态极限真空度＞10-4τ，最高使用温度1700℃，坩埚为捣制CaO质，冶炼钢种为000Cr26Mol高铬铁素体不锈钢。
1.原料
| A： | 纯铁 | C0.0135 | P＜0.001 | S0.012 | Al0.020 | Si＜0.01 | Mn0.01 | ||||
| B： | 铬： | Cr99.13 | Fe0.24 | Al0.05 | Si0.22 | S0.004 | C0.007 | P0.002 | N0.11 | [o]0.155 | Cu0.002 |
| C： | 钼： | 工业纯钼 | |||||||||
2.配料化学成份
| C | Si | S | P | Cr | Mo | Nb | Al | Mg | Ca |
| 0.012 | ≤0.066 | 0.0096 | ≤0.012 | 26.8 | 1.2 | 0.15 | 0.15 | 0.1 | 0.1 |
3.冶炼工艺
A：装纯铁和钼于坩埚，金属铬、铌、铝、镁、钙置于加料器中。
B：送电至铁液全部熔清，精炼温度1650℃～1700℃，炉内真空度10-3τ，精炼时间15分钟。
C：停电降温，加入金属铬，送电至完全熔清，加1％铝脱氧，升温精炼，精炼温度1650℃～1700℃，炉内真空度10-3τ，精炼时间15分钟。
D：加入铌屑待化清停电降温，通氩气使炉内压力达到0.5atm，待钢液将要结膜凝壳，送电至化开，顺序加铝、镁、钙后，抽真空5分钟。
E：测温带电绕注。
4.成份分析
| C | [O] | [N] | S | P | Si | Mn | Cr | Mo | Nb |
| 0.0053 | 0.0014 | 0.0033 | 0.0015 | 0.001 | 0.061 | 0.01 | 27.03 | 1.24 | 0.12 |
比较例
以25kg真空感应炉，冷态极限真空度＞10-4τ，最高使用温度1700℃，坩埚为成型MgO质，冶炼钢种为000Cr26Mol高铬铁素体不锈钢。
1.原料
与实施例相同。
2.配料化学成份：
| C | Si | S | P | Cr | Mo | Nb | Al |
| 0.012 | ≤0.066 | 0.0096 | ≤0.012 | 26.8 | 1.2 | 0.15 | 0.15 |
3.冶炼工艺
A：装铁、钼于坩埚，金属铬、铌、铝置于加料器。
B：送电至铁液完全熔清，精炼温度1600℃～1650℃，炉内真空度10-3τ，精炼时间10分钟。
C：停电降温，加入金属铬及铌屑，送电至完全熔清，1550℃～1600℃精炼，炉内真空度10-3τ，精炼时间5分钟。
D：停电降温，待钢液将要结膜凝壳，送电化开，加脱氧剂铝。
E：测温带电浇注。
4.成份分析
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Nb | [O] | [N] |
| 0.006 | 0.215 | 0.01 | 0.002 | 0.008 | 26.22 | 1.17 | 0.15 | 0.0032 | 0.008 |
Claims (2)
1、一种高铬超纯铁素体不锈钢真空感应冶炼方法，其特征在于：采用CaO质坩埚材料，真空感应炉冷态极限真空度≤10-4τ。
2、按权利要求1所述高铬超纯铁素体不锈钢真空感应冶炼方法，其特征在具体过程如下：
A合金料中纯铁外表面氧化皮不打磨，与金属钼放入CaO坩锅；
B送电熔化至化清，精炼温度≥1650℃，时间10分钟到40分钟，铁液熔化和精炼过程炉内真空度不小于10-3τ；
C铁液精炼完毕停电降温；
D待铁液将要结膜，加入合金料中的金属铬并送电熔化，炉内真空度不小于10-3τ：
E待钢液化清，加入0.1％～0.15％的金属纯铝进行预脱氧；
F升温进行二次精炼，精炼温度≥1650℃，时间10分钟到40分钟，精炼过程炉内真空度要不小于10-3τ；
G二次精炼完毕，加入0.1％～0.2％金属铌，待化清停电降温至钢液结膜，通氩气使炉内压力不小于0.3atm；
H送电熔化至化清，顺序加入0.05％～0.1％金属纯铝、0.05％～0.15％金属纯镁和0.05％～0.15％金属纯钙进行终脱氧；
I抽真空，使炉内真空度不小于10-3τ，抽真空时间不少于5分钟，浇铸。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102199684A (zh) * | 2010-03-25 | 2011-09-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 超低氧含钛铁素体不锈钢的生产方法 |
| CN102605143A (zh) * | 2011-01-25 | 2012-07-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种铝镁钙合金及其在控制不锈钢夹杂物中的应用 |
| CN105238934A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-01-13 | 北京北冶功能材料有限公司 | 一种降低高温合金中氮含量的真空感应熔炼方法 |
| CN114032441A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-11 | 重庆大学 | 一种真空感应炉冶炼超低碳不锈钢的方法 |
| CN116065104A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-05-05 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种高铬高铝稀土铁素体不锈钢及其冶炼方法 |
| CN116121567A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-05-16 | 中国科学院金属研究所 | 去除金属Mn中杂质元素的方法 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102199684A (zh) * | 2010-03-25 | 2011-09-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 超低氧含钛铁素体不锈钢的生产方法 |
| CN102199684B (zh) * | 2010-03-25 | 2013-03-13 | 宝山钢铁股份有限公司 | 超低氧含钛铁素体不锈钢的生产方法 |
| CN102605143A (zh) * | 2011-01-25 | 2012-07-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种铝镁钙合金及其在控制不锈钢夹杂物中的应用 |
| CN105238934A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-01-13 | 北京北冶功能材料有限公司 | 一种降低高温合金中氮含量的真空感应熔炼方法 |
| CN105238934B (zh) * | 2015-09-24 | 2018-05-18 | 北京北冶功能材料有限公司 | 一种降低高温合金中氮含量的真空感应熔炼方法 |
| CN114032441A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-11 | 重庆大学 | 一种真空感应炉冶炼超低碳不锈钢的方法 |
| CN116065104A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-05-05 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种高铬高铝稀土铁素体不锈钢及其冶炼方法 |
| CN116121567A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-05-16 | 中国科学院金属研究所 | 去除金属Mn中杂质元素的方法 |
| CN116121567B (zh) * | 2023-02-16 | 2023-10-20 | 中国科学院金属研究所 | 去除金属Mn中杂质元素的方法 |
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