[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110652260.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113388740B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李花兵;楊守星;姜周華;馮浩;朱紅春;張樹(shù)才;焦衛(wèi)超;賀彤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22B9/18
• 分類(lèi)號(hào): C22B9/18;C22C33/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 張敏

本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法，涉及不銹鋼冶煉領(lǐng)域。本發(fā)明提供的提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法，在加壓電渣重熔時(shí)，使用由預(yù)熔渣添加Na₂O制備得到的渣料，能夠提高熔渣?金屬間硫分配系數(shù)、改善脫硫傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)條件，從而強(qiáng)化加壓電渣重熔脫硫能力，減少加壓電渣重熔鑄錠的夾雜物含量，僅以現(xiàn)有的加壓電渣爐為基礎(chǔ)，即可制備出硫含量更低、夾雜物尺寸更小、組織均勻且性能優(yōu)異的電渣錠，實(shí)現(xiàn)了高氮馬氏體不銹鋼制備中高潔凈度控制要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不銹鋼冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承作為支撐高低壓轉(zhuǎn)子平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心部件，在高速、高溫、重載及受力復(fù)雜的服役條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)高性能航空軸承材料需求迫切。高氮馬氏體不銹鋼是最具發(fā)展和應(yīng)用前景的第三代高耐蝕、長(zhǎng)壽命和高可靠性航空軸承鋼。然而，軸承鋼的潔凈度是影響其疲勞壽命的關(guān)鍵因素，降低鋼中氧、硫等雜質(zhì)元素含量、減少夾雜物含量并改善其形態(tài)與分布是提升軸承鋼性能的核心和關(guān)鍵。

目前，加壓電渣重熔(PESR)是目前商業(yè)化生產(chǎn)高氮不銹鋼的有效手段，其結(jié)合了電渣重熔和加壓強(qiáng)化冷卻的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可顯著提高鋼的潔凈度、組織致密性并有效促進(jìn)凝固組織細(xì)化。但是，在氮?dú)饧訅旱碾娫厝酃に囍校瑲饣摿蚍磻?yīng)因氣氛氧勢(shì)低而被抑制，導(dǎo)致脫硫效果低下，使得加壓電渣重熔后鑄錠硫含量較傳統(tǒng)電渣重熔高，同時(shí)硫化物類(lèi)夾雜相對(duì)較多。

因此，針對(duì)氮?dú)饧訅旱碾娫厝鄹叩R氏體不銹鋼脫硫效率較低、夾雜物去除不徹底、鑄錠潔凈度難以滿足高性能材料需求的難題，亟需發(fā)展進(jìn)一步提高加壓電渣重熔工藝脫硫和去夾雜能力以提高鋼潔凈度的方法，對(duì)加速推進(jìn)高品質(zhì)高氮馬氏體不銹鋼的制備與應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法，該方法可以有效增強(qiáng)加壓電渣重熔制備高氮馬氏體不銹鋼過(guò)程的脫硫和夾雜物去除效果，進(jìn)一步降低鑄錠硫含量，使得制備得到的高氮馬氏體不銹鋼電渣錠潔凈度高且組織成分均勻。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法，包括：

以待重熔高氮馬氏體不銹鋼錠作為自耗電極進(jìn)行加壓電渣重熔，得到高氮馬氏體不銹鋼電渣錠；所述加壓電渣重熔的渣料由預(yù)熔渣添加Na₂O制備得到；所述Na₂O的質(zhì)量為預(yù)熔渣質(zhì)量的4.2～6.0％；所述加壓電渣重熔的加壓氣體為氮?dú)狻?/p>

優(yōu)選地，所述待重熔高氮馬氏體不銹鋼錠的組分按質(zhì)量百分比計(jì)包括：C 0.25～0.35％，Mn≤1.0％，Cr 14.0～16.0％，Si≤1.0％，Mo 0.85～1.10％，Ni≤0.50％，N 0.3～0.5％，S≤0.01％，P≤0.03％和余量Fe。

優(yōu)選地，所述預(yù)熔渣包括CaO-Al₂O₃-CaF₂預(yù)熔渣，Al₂O₃-CaF₂預(yù)熔渣，CaO-Al₂O₃-CaF₂-SiO₂預(yù)熔渣或CaO-Al₂O₃-CaF₂-MgO預(yù)熔渣。

優(yōu)選地，所述加壓電渣重熔包括依次進(jìn)行的化渣、重熔、補(bǔ)縮和脫錠。

優(yōu)選地，所述化渣的二次電壓為27～34V，二次電流為1.8～2.1kA。

優(yōu)選地，所述重熔的二次電壓為36～38V，二次電流為2.0～2.6kA。

優(yōu)選地，所述重熔過(guò)程還包括在重熔中期和重熔后期向結(jié)晶器內(nèi)補(bǔ)加Na₂O。