鈦穩(wěn)定超純鐵素體不銹鋼硅鋁復合脫氧及夾雜物演變實驗研究.pdf

1、超純鐵素體不銹鋼具有優(yōu)良的耐氯化物應力腐蝕、耐局部腐蝕和抗高溫氧化性能，它不含或少含鎳，價格成本低廉且穩(wěn)定，成本和性能的雙重優(yōu)勢為其應用打開了廣闊的前景。
　　由于在超純鐵素體不銹鋼冶煉過程中加入各種合金導致鋁、鈦、氧、氮四種元素相互作用關系的復雜性，另外鋁、鈦和耐火材料及渣中的氧化鎂也有相互作用，這樣就導致了不銹鋼中夾雜物成分和組成的復雜和控制難度的增加。
　　根據超純鐵素體不銹鋼的生產工藝，采用硅鉬高溫管式電阻爐在187

2、3K下模擬了B445J1M鈦穩(wěn)定超純鐵素體不銹鋼的精煉過程，實驗采用不同WSi/WAl質量比(WSi/WAl=0、1、2.5、3.5、5)的硅鋁合金進行脫氧，其后進行鈦合金化和鈣處理實驗，結合熱力學分析，獲得了含鈦超純鐵素體不銹鋼硅鋁復合脫氧及合金化各環(huán)節(jié)典型夾雜物組成、形貌及尺寸分布等信息，旨在為生產中改進脫氧工藝，提高夾雜物控制水平，改善超純鐵素體不銹鋼成品質量提供參考數據。研究結果表明:
　　由于Fe-Si-Al合金較純Al

3、在鋼中停留時間長且合金中Al具有較高的比表面積，所以采用硅鋁合金脫氧效果與純鋁相似，采用硅鋁復合脫氧可節(jié)約一定鋁加入量。硅鋁復合脫氧后鋼中氧含量主要取決于鋼中鋁含量。
　　采用純鋁脫氧后，鋼中典型夾雜物為MgO·Al2O3，即鋼中加入Al會與鋼中溶解Mg發(fā)生反應生成鎂鋁尖晶石類夾雜;采用Fe-Si-Al合金脫氧后，鋼中典型夾雜物為MgO·Al2O3、Al2O3-SiO2、MgO·Al2O3-SiO2。
　　鈦合金化后，鋼中典

4、型夾雜物為Al2O3-TiOx(TiN)、MgO·Al2O3-TiOx(TiN)、MgO·Al2O3-SiO2-TiN(TiOx)、TiN。鋼中加入鈦元素后，鈦的氮、氧化物部分會以前期生成的脫氧夾雜物為核心析出，生成核殼結構的復合夾雜物。
　　鈣處理后，鈣會與前期夾雜物中鋁酸鹽進行反應，最終會形成Ca-Mg-Al-Ti-O-N復合型夾雜物。鈣處理后生成熔點低變形性較好的鋁酸鈣類夾雜物，同時也利于夾雜物上浮去除，通過鈣處理后夾雜物數

5、量和尺寸上均有減少。
　　對比低鋁低鈦組和高鋁高鈦組實驗結果可以發(fā)現(xiàn):鋁含量的增加(0.01％～0.04％)對脫氧后夾雜物類型影響不大;隨著鈦含量的增大(0.05％～0.12％)，鋼中TiN數量和尺寸均有所增大，且TiN為殼結構的夾雜物也增多。
　　上述結論歸納了鈦穩(wěn)定超純鐵素體不銹鋼在精煉各階段中典型夾雜物的演變規(guī)律。本文同時針對鈦穩(wěn)定鐵素體不銹鋼中鎂鋁尖晶石類、含鈦類夾雜物形成及鈣對夾雜物變性處理進行了相關熱力學理論上的