底吹氮气冶炼高氮不锈钢的应用研究.pdf

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1、第33卷第5期特殊钢V01．33．No．52012年10月SPECIALSTEELOctober2012·l5·底吹氮气冶炼高氮不锈钢的应用研究赵定国王书桓(河北联合大学冶金与能源学院教育部现代冶金技术重点实验室，唐山063009)摘要根据对高氮不锈钢冶炼设备和工艺、氮气在高温高压下溶入钢液中的方式和特点，以及底吹增氮的优势的分析，在实验室通过300g钢水底吹异型坩埚在0．5～1．5MPa，氮气底吹流量0．14～0．24m／h，18201910K下对高氮不锈钢Crl8Mnl8N(／％：0．17C、18．00Cr、18．09Mn、0．25Si、0．01

2、0S、0．020P、1．07N)进行增氮试验。结果表明，在1．5MPa、1890K，0．15m／h底吹氮气流量下，当底吹时间20—30rain氮含量趋于饱和，可快速冶炼出氮含量≥1．O％高氮不锈钢，具有良好的工艺效果。关键词高氮不锈钢Crl8Mnl8N高压底吹氮氮含量AppliedResearchonHighNitrogenStainlessSteelSmeltingbyBottom-BlowingNitrogenZhaoDingguoandWangShuhuan(EducationalMinistryKeyLabofModernMetallurgy

3、Technology，CollegeofMetallurgyandEnergy，HebeiUnitedUniversity，Tangshan063009)AbstractBasedontheanalysisonthesmeltingunitsandprocessesforhighnitrogenstainlesssteel，themodeandcharacterofnitrogendissolvingintoliquidathightemperature—highpressureandtheadvantageofaddingnitrogenbybot

4、—tom—blowingnitrogen，inlaboratorytheaddingnitrogentestforhighnitrogenstainlesssteelCrl8Mnl8N(／％：0．17C，18．OOCr，18．09Mn，0．25Si，0．010S，0．020P，1．07N)iscarriedoutbya300gliquidbottom—blowingshapedcruciblewith0．5～1．5MPa．nitrogenbottom—blowingrate0．14—0．24m／hat1820—1910K．Resultsshowtha

5、twith1．5MPaandnitrogenbottom—blowingrate0．15In／hat1890K．asbottom—blowingfor20—30min．thenitrogencontentinliquidtendstosaturation，itisavailabletoquick—smelthJ【ghnitrogenstainlesssteelinwhichthenitrogencontentismorethan1．0％．Thebottom—blowingtechnologyhasniceprocesseffect．MaterialI

6、ndexHighNitrogenStainlessSteelCrl8Mnl8N，HighPressure，Bottom—BlowingNitrogen，NitrogenContent高氮钢(HighNitrogenSteels，HNS)是一种性能化学、造纸、石油产业中氯化物环境下运行的机械优越的特殊钢，其中的氮是有益的合金元素，具有稳等。定和扩大奥氏体相区、提高钢的强度且不降低塑性国外在高氮不锈钢的理论分析、工艺设想、设备和韧性、改善钢的耐腐蚀性能(包括点腐蚀、缝隙腐制造、实验室实验、工业化生产等方面都有不同程度蚀、应力腐蚀等)的作用¨。的研究，目前

7、提出和应用的高氮不锈钢冶炼设备及目前研制生产的高氮钢种类很多，按金相组织工艺种类很多，并且在钢的性能测试、钢种的设计开可分为5个系列：奥氏体型、铁素体型、奥氏体一铁素发等方面都有长足的发展J。国内高氮不锈钢的体型(双相型)、马氏体型和沉淀硬化型。其中高氮研究起步较晚，还处于探索阶段，已有的研究主要集奥氏体不锈钢用得最广，用氮、锰部分或全部代替镍中在高校和科研院所，并且大多数是材料的分析研是降低此类钢成本的有效办法J。究，冶炼设备和熔铸工艺的研究偏少；对钢铁生产企高氮不锈钢的年产量小，但应用广泛，所用于的业来说，基于生产经验的缺乏和理论基础的不足，也产

8、品和设备也较特殊，包括经典的电机转子护环、石难以开展大规模的研究剖。本文重点从底吹气体油钻杆非磁性套环等；用