不銹鋼氮控制技術
2015-8-20 9:07:14 點擊：
不銹鋼可劃分為五種類型：鐵素體、馬氏體、奧氏體、雙相（鐵素體＋奧氏體）和沉淀硬化型。鐵素體不銹鋼由于具有良好的加工性而被廣泛應用于廚房、家用電器、裝飾、汽車領域；馬氏體不銹鋼通過熱處理硬化主要應用于工具鋼以及手術器械、刀片和餐具等領域；這兩類不銹鋼要求〔N〕含量控制得越低越好。目前，高純度鋼ω〔N〕已小于100×10-6。低控氮技術是鐵素體和馬氏體制造的關鍵技術。
奧氏體牌號很高，因含有鎳會使不銹鋼組織和性能產生顯著變化，耐腐蝕性能提高，且加入鉬元素后具有耐點蝕性，是目前不銹鋼家族中用量最大的部分，可用于許多不同用途，從洗滌到化工領域的腐蝕環境、人體植入物等。雙相不銹鋼由于具有雙相組織（鐵素體＋奧氏體），鋼的強度大約是奧氏體不銹鋼的兩倍，因此雙相鋼表現出良好的綜合耐蝕性能，應力腐蝕斷裂傾向非常低，被廣泛應用于海上領域，如海水淡化、工業化儲存等行業設備。這兩類不銹鋼要求控制氮合金化。
當今，世界不銹鋼產量中鐵素體不銹鋼消費量為30～40%，奧氏體不銹鋼消費量為49～59%；要求鐵素體不銹鋼中〔N〕含量越來越低，奧氏體不銹鋼中〔N〕含量越來越高，因此，〔N〕的控制技術是不銹鋼制造業所面臨的難題。
鐵素體不銹鋼〔N〕的控制技術：鐵素體不銹鋼價格低且具有廣泛的市場需求，因此如何降低〔N〕含量成為不銹鋼制造工廠的專業核心技術。目前，采用非真空冶煉技術的工廠，核心技術是減少N2→2〔N〕反應，即減少增〔N〕的核心技術；而采用真空冶煉技術是促使鋼水2〔N〕→N2反應進行，即促進脫〔N〕的核心技術。
奧氏體不銹鋼〔N〕的控制技術：奧氏體不銹鋼〔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、中氮型不銹鋼已實現工業化生產，高氮型控制技術在國內只有一家掌握應用。其次，要把握各個環節〔N〕的控制技術或工藝參數，因為〔N〕的固溶速度、固溶量與鋼水的溫度、時間、鋼水攪拌強度、鋼水攪拌介質等相關。
通過對不銹鋼各種控氮工藝特點及控制過程的分析可以得出如下結論：
（1）非真空條件生產制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術是減弱電弧熔煉時對N2的離解，減輕精煉的劇烈攪拌，減少鋼水與空氣中的N2接觸時間。
（2）真空條件下生產制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術是控制合金加入過程中〔N〕增加，真空下脫〔C〕時再降低部分〔N〕含量。
（3）控氮型、中氮型奧氏體不銹鋼在常壓條件下的增〔N〕技術是主要控制精煉時N2的流量及吹入時間。高氮型不銹鋼不僅用N2進行合金化，還應增加另一種精煉手段即LF爐部分氮合金化進行增〔N〕。
（4）高氮型奧氏體不銹鋼控〔N〕技術的開發填補了國內空白。高氮型奧氏體不銹鋼是節約資源可持續發展的典型鋼材代表。
奧氏體牌號很高，因含有鎳會使不銹鋼組織和性能產生顯著變化，耐腐蝕性能提高，且加入鉬元素后具有耐點蝕性，是目前不銹鋼家族中用量最大的部分，可用于許多不同用途，從洗滌到化工領域的腐蝕環境、人體植入物等。雙相不銹鋼由于具有雙相組織（鐵素體＋奧氏體），鋼的強度大約是奧氏體不銹鋼的兩倍，因此雙相鋼表現出良好的綜合耐蝕性能，應力腐蝕斷裂傾向非常低，被廣泛應用于海上領域，如海水淡化、工業化儲存等行業設備。這兩類不銹鋼要求控制氮合金化。
當今，世界不銹鋼產量中鐵素體不銹鋼消費量為30～40%，奧氏體不銹鋼消費量為49～59%；要求鐵素體不銹鋼中〔N〕含量越來越低，奧氏體不銹鋼中〔N〕含量越來越高，因此，〔N〕的控制技術是不銹鋼制造業所面臨的難題。
鐵素體不銹鋼〔N〕的控制技術：鐵素體不銹鋼價格低且具有廣泛的市場需求，因此如何降低〔N〕含量成為不銹鋼制造工廠的專業核心技術。目前，采用非真空冶煉技術的工廠，核心技術是減少N2→2〔N〕反應，即減少增〔N〕的核心技術；而采用真空冶煉技術是促使鋼水2〔N〕→N2反應進行，即促進脫〔N〕的核心技術。
奧氏體不銹鋼〔N〕的控制技術：奧氏體不銹鋼〔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、中氮型不銹鋼已實現工業化生產，高氮型控制技術在國內只有一家掌握應用。其次，要把握各個環節〔N〕的控制技術或工藝參數，因為〔N〕的固溶速度、固溶量與鋼水的溫度、時間、鋼水攪拌強度、鋼水攪拌介質等相關。
通過對不銹鋼各種控氮工藝特點及控制過程的分析可以得出如下結論：
（1）非真空條件生產制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術是減弱電弧熔煉時對N2的離解，減輕精煉的劇烈攪拌，減少鋼水與空氣中的N2接觸時間。
（2）真空條件下生產制造超低〔N〕鐵素體不銹鋼的主要技術是控制合金加入過程中〔N〕增加，真空下脫〔C〕時再降低部分〔N〕含量。
（3）控氮型、中氮型奧氏體不銹鋼在常壓條件下的增〔N〕技術是主要控制精煉時N2的流量及吹入時間。高氮型不銹鋼不僅用N2進行合金化，還應增加另一種精煉手段即LF爐部分氮合金化進行增〔N〕。
（4）高氮型奧氏體不銹鋼控〔N〕技術的開發填補了國內空白。高氮型奧氏體不銹鋼是節約資源可持續發展的典型鋼材代表。
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