【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高氮钢冶炼领域,特别涉及一种加压电渣重熔气相渗氮冶炼高氮奥氏体不锈钢的方法。
技术介绍
由于奥氏体不锈钢具有良好的韧性、耐均匀腐蚀和局部腐蚀性能,被广泛应用于化工、造纸和纸浆工业、医疗器械等,但低碳和超低碳奥氏体不锈钢强度的不足限制了此类钢的进一步应用。氮作为间隙强化元素加入奥氏体不锈钢中,能极大地提高奥氏体稳定性,部分或全部替代昂贵的Ni,且通过与其它合金元素(Cr、Mo等)的协同作用,改善钢的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性能等。在常压下,为提高奥氏体不锈钢中氮的溶解度,一般是通过适当提高合金体系中增加氮溶解度元素的含量,如Cr、Mn、Mo等。目前在常压下冶炼的商业化奥氏体不锈钢中的氮含量均低于0.65%。加压氮气熔炼可显著提高奥氏体熔体中的氮含量,加压电渣重熔是目前工业化生产高氮钢的有效方法。德国VSG公司利用该技术成功研制了性能优异的高氮奥氏体不锈钢P900N(18Cr18Mn0.9N)、P900NMo(18Cr18Mn2Mo0.9N)和P2000(18Cr14Mn3Mo0.9N),该类钢具有较高的屈服强度和塑性、较低的导磁性能以及良好的耐腐蚀性能,特别是耐应力腐蚀性能,在发电机护环、医用生物植入材料、海洋工程等领域具有广阔的应用前景。在加压电渣重熔过程中,氮合金化工艺是核心和关键。德国开发了压力达4.2MPa,利用添加Si3N4等氮化合金的方法进行氮合金化的加压电渣炉,可生产重达20t的铸锭,但该方法易使某些钢种的硅含量超标,且氮分布均匀性较差,有时必须进行二次重熔,造成生产成本显著增加;另一种方法是日本NIMS和国内东北大学采用的复 ...
【技术保护点】
一种加压电渣重熔气相渗氮冶炼高氮奥氏体不锈钢的方法,其特征在于该种方法具体包括如下步骤:(1)制备自耗电极:依据目标钢种的元素成分,通过下述公式计算常压下目标钢种的氮溶解度[%N],使用氮气保护的真空感应炉冶炼氮含量为(0.75~0.90)×[%N]的自耗电极母材,目标钢种的氮溶解度计算公式为:lg[%N]=12lg(pN2/pΘ)-188T-1.17-{(3280T-0.75)(0.13[%N]+0.118[%C]+0.043[%Si]+0.011[%Ni]+3.5×10-5[%Ni]2-0.024[%Mn]+3.2×10-5[%Mn]2-0.01[%Mo]+7.9×10-5[%Mo]2-0.048[%Cr]+3.5×10-4[%Cr]2)}]]>式中:为氮压力,pΘ为标准大气压;将母材加 ...
【技术特征摘要】
1.一种加压电渣重熔气相渗氮冶炼高氮奥氏体不锈钢的方法,其特征在于该种方法具体包括如下步骤:(1)制备自耗电极:依据目标钢种的元素成分,通过下述公式计算常压下目标钢种的氮溶解度[%N],使用氮气保护的真空感应炉冶炼氮含量为(0.75~0.90)×[%N]的自耗电极母材,目标钢种的氮溶解度计算公式为: lg [ % N ] = 1 2 lg ( p N 2 / p Θ ) - 188 T - 1.17 - { ( 3280 T - 0.75 ) ( 0.13 [ % N ] + 0.118 [ % C ] + 0.043 [ % S i ] + 0.011 [ % N i ] + 3.5 × 10 - 5 ...
【专利技术属性】
技术研发人员:李花兵,姜周华,冯浩,张彬彬,朱红春,张树才,刘福斌,柴晓星,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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