鐵素體耐磨板的N控制技術(shù)

  可劃分為五種類型:鐵素體、馬氏體、奧氏體、雙相(鐵素體+奧氏體)和沉淀硬化型。鐵素體耐磨板由于具有良好的加工性而被廣泛應(yīng)用于廚房、家用電器、裝飾、汽車領(lǐng)域;馬氏體耐磨板通過熱處理硬化主要應(yīng)用于工具鋼以及手術(shù)器械、刀片和餐具等領(lǐng)域;這兩類耐磨板要求〔N〕含量控制得越低越好。目前,高純度鋼ω〔N〕已小于100×10-6。低控氮技術(shù)是鐵素體和馬氏體制造的關(guān)鍵技術(shù)。

  奧氏體牌號(hào)很高,因含有鎳會(huì)使耐磨板組織和性能產(chǎn)生顯著變化,耐腐蝕性能提高,且加入鉬元素后具有耐點(diǎn)蝕性,是目前耐磨板家族中用量最大的部分,可用于許多不同用途,從洗滌到化工領(lǐng)域的腐蝕環(huán)境、人體植入物等。雙相耐磨板由于具有雙相組織(鐵素體+奧氏體),鋼的強(qiáng)度大約是奧氏體耐磨板的兩倍,因此雙相鋼表現(xiàn)出良好的綜合耐蝕性能,應(yīng)力腐蝕斷裂傾向非常低,被廣泛應(yīng)用于海上領(lǐng)域,如海水淡化、工業(yè)化儲(chǔ)存等行業(yè)設(shè)備。這兩類耐磨板要求控制氮合金化。

  當(dāng)今,世界耐磨板產(chǎn)量中鐵素體耐磨板消費(fèi)量為30~40%,奧氏體耐磨板消費(fèi)量為49~59%;要求鐵素體耐磨板中〔N〕含量越來越低,奧氏體耐磨板中〔N〕含量越來越高,因此,〔N〕的控制技術(shù)是耐磨板制造業(yè)所面臨的難題。

  鐵素體耐磨板〔N〕的控制技術(shù):鐵素體耐磨板價(jià)格低且具有廣泛的市場需求,因此如何降低〔N〕含量成為耐磨板制造工廠的專業(yè)核心技術(shù)。目前,采用非真空冶煉技術(shù)的工廠,核心技術(shù)是減少N2→2〔N〕反應(yīng),即減少增〔N〕的核心技術(shù);而采用真空冶煉技術(shù)是促使鋼水2〔N〕→N2反應(yīng)進(jìn)行,即促進(jìn)脫〔N〕的核心技術(shù)。

  奧氏體耐磨板〔N〕的控制技術(shù):奧氏體耐磨板〔N〕的控制首先要選擇最佳的工藝制造流程。在常壓條件下,非控氮型、控氮型、中氮型耐磨板已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),高氮型控制技術(shù)在國內(nèi)只有一家掌握應(yīng)用。其次,要把握各個(gè)環(huán)節(jié)〔N〕的控制技術(shù)或工藝參數(shù),因?yàn)椤睳〕的固溶速度、固溶量與鋼水的溫度、時(shí)間、鋼水?dāng)嚢鑿?qiáng)度、鋼水?dāng)嚢杞橘|(zhì)等相關(guān)。

  通過對(duì)耐磨板各種控氮工藝特點(diǎn)及控制過程的分析可以得出如下結(jié)論:

  (1)非真空條件生產(chǎn)制造超低〔N〕鐵素體耐磨板的主要技術(shù)是減弱電弧熔煉時(shí)對(duì)N2的離解,減輕精煉的劇烈攪拌,減少鋼水與空氣中的N2接觸時(shí)間。
  (2)真空條件下生產(chǎn)制造超低〔N〕鐵素體耐磨板的主要技術(shù)是控制合金加入過程中〔N〕增加,真空下脫〔C〕時(shí)再降低部分〔N〕含量。
  (3)控氮型、中氮型奧氏體耐磨板在常壓條件下的增〔N〕技術(shù)是主要控制精煉時(shí)N2的流量及吹入時(shí)間。高氮型耐磨板不僅用N2進(jìn)行合金化,還應(yīng)增加另一種精煉手段即LF爐部分氮合金化進(jìn)行增〔N〕。
  (4)高氮型奧氏體耐磨板控〔N〕技術(shù)的開發(fā)填補(bǔ)了國內(nèi)空白。高氮型奧氏體耐磨板是節(jié)約資源可持續(xù)發(fā)展的典型鋼材代表。