不銹鋼中的氮可部分甚至全部代替昂貴的鎳,在力學(xué)、機械、耐腐蝕性能等方面具有優(yōu)越的性能,經(jīng)濟效益顯著。目前開發(fā)的不銹鋼品種,從結(jié)構(gòu)上看,均屬于超低碳氮型不銹鋼和低碳控氮型不銹鋼,改進三步法冶煉工藝特別是VOD精煉工藝即頂吹氧,底吹A(chǔ)r,并在真空條件下合金化,這樣能提高不銹鋼冶煉能力。
用0.8kg鋼水石墨坩堝的硅鉬棒爐研究常壓下氮氣分壓(33-100Pa)、吹氮時間(0-50min)、吹氮流量(0.3L/min)、鋼液溫度(1773-1833K)對316L鋼(%:0.031C、16.13Cr、10.12Ni、2.12Mo、0.028N)中氮含量的影響。得到如下結(jié)果:(1)在常壓條件下鋼液中的氮含量隨著吹氮時間的增加而增加;(2)316L不銹鋼中氮的溶解度隨溫度的降低而升高,隨氮分壓的增大而增大;(3)隨吹氮流量的增加316L不銹鋼液中氮含量達到飽和的時間減?。唬?)鋼液吸氮速率隨氮分壓的增大而增大,隨鋼液溫度降低而增大,常壓下吸氮10min,鋼液含氮量即可超過0.10%,這為工業(yè)生產(chǎn)條件下VOD破真空后吹氮生產(chǎn)中氮型316L不銹鋼提供實驗依據(jù);(5)鋼中氮含量與初始吹氮溫度無關(guān),與過程吹氮工藝相關(guān)性更大。應(yīng)用316L不銹鋼氮溶解度熱力學(xué)和動力學(xué)模型吹氮工藝的影響進行理論解釋,鋼液中氮含量不僅取決于熱力學(xué)氮溶解度,還取決于過程吹氮工藝等動力學(xué)條件。(金也)