目前國內(nèi)外大規(guī)模生產(chǎn)的IF潔凈鋼中C育灸、S财破、P述寡、N扛邑、H粗合、T.O之和不大于100×10-6,不少冶金學(xué)家將超潔凈鋼界定為C、S住诸、P暑脆、N、H剂买、T.O質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和不大于40×10-6,作者認(rèn)為,針對(duì)不同鋼種及要求,采用不同精煉手段,各個(gè)突破,可以達(dá)到上述潔凈要求惠爽。
　　Kiedssling提出夾雜物“臨界尺寸”的概念,根據(jù)斷裂韌性KIC的要求,夾雜物“臨界尺寸”為5～8μm。當(dāng)夾雜物小于5μm時(shí),鋼材在負(fù)荷條件下,不再發(fā)生裂紋擴(kuò)展,可將此界定為超潔凈鋼標(biāo)準(zhǔn)之一瞬哼。
　　近年來婚肆，加拿大Mitchell教授和新日鐵Fukumoto博士提出“零氧化物夾雜鋼”的概念,所謂“零氧化物夾雜鋼”,并非鋼中無夾雜物,而是其尺寸小于1μm,無法用光學(xué)顯微鏡觀察到,預(yù)示其抗疲勞性能將有大幅度提高。本文分析研究制備“零夾雜鋼”理論依據(jù),提出其制備工藝技術(shù)坐慰。
1 超潔凈鋼
1.1 超低硫鋼
1.1.1 超低硫鋼的技術(shù)要求
　　硫在鋼中以硫化物(MnS较性、FeS、CaS等)形式存在,對(duì)力學(xué)性能的影響是:(1)使鋼材橫向结胀、厚度方向強(qiáng)度赞咙、塑性、韌性顯著低于軋制方向(縱向),特別是鋼板低溫沖擊性能;(2)顯著降低鋼材抗氫致裂紋能力,因此用于海洋工程糟港、鐵道橋梁攀操、高層建筑、大型儲(chǔ)氫罐,鋼板[S]≤50×10-6秸抚。硫還影響鋼材抗腐蝕性能,用于輸送含H2S等酸性介質(zhì)油氣管線鋼,[S]降至(5～10)×10-6速和。此外硫?qū)︿摬臒峒庸ば阅堋⒖珊感跃l(fā)生不利影響剥汤。
1.1.2 生產(chǎn)超低硫鋼的技術(shù)
　　生產(chǎn)超低硫鋼流程:
(1)新日鐵大分廠生產(chǎn)深沖鋼板轉(zhuǎn)爐流程:
鐵水溝脫硅→鐵水噴粉深脫硫→LBPOB轉(zhuǎn)爐脫碳→RH2PB循環(huán)脫氣噴粉颠放。
用CaO+CaF2粉劑噴粉,脫硫率達(dá)80%,[S]達(dá)10×10-6。技術(shù)關(guān)鍵在于提高轉(zhuǎn)爐鐵水裝入比,減少鐵水帶入渣吭敢。真空噴粉RH-PB或V-KIP可避免鋼水翻騰慈迈、氧化與吸氮,但真空設(shè)備昂貴。
(2)德國Aosta生產(chǎn)高速鋼省有、不銹鋼流程:
電弧爐初煉→Iop2VOD脫磷→扒渣→LF升溫脫硫→VD脫氣痒留。
在電弧加熱鋼包中脫硫,若渣系選擇合適,[S]可降至6×10-6。
1.2 低磷鋼與超低磷鋼
　　由于磷是表面活性雜質(zhì),在晶界及相界面偏析嚴(yán)重,往往達(dá)到平均濃度的數(shù)千倍,因此潔凈鋼要求[P]≤100×10-6,超純凈鋼如[Ni]9%蠢沿、作低溫儲(chǔ)罐用鋼,[P]≤30×10-6,川崎水島廠生產(chǎn)極低磷低溫容器罐用鋼,在魚雷車內(nèi)將[Si]脫除[Si]≤0.15%～0.20%,采用Fe2O3-CaO-CaF2系,堿度B=2.5～5.0的渣處理后[P]為0.015%,氧氣轉(zhuǎn)爐內(nèi)繼續(xù)脫磷+RH-KPB深脫磷,[P]≤20×10-6伸头。對(duì)于含Cr高的不銹鋼及耐熱合金,可用喂線法加入微量Mg和Ca形成Mg3P2和Ca3P2,實(shí)現(xiàn)還原脫磷。
1.3 低氮鋼
1.3.1 低氮鋼的技術(shù)要求
　　氮對(duì)鋼材的危害是:(1)加重鋼材時(shí)效;(2)降低鋼材冷加工性能;(3)使焊接熱影響區(qū)脆化舷蟀。
新一代IF鋼冷軋板[N]≤25×10-6恤磷。厚板為保證焊接熱影響區(qū)韌性與塑性[N]≤20×10-6面哼。高純鐵素體不銹鋼Cr26Mo,鉻很高,鋼液中N溶解度極高,仍要求鋼中[N]≤50×10-6。
1.3.2 生產(chǎn)低氮鋼的技術(shù)
　　V-KIP真空噴粉脫氮,[N]≈35×10-6,繼續(xù)脫氮無效果扫步。
　　在轉(zhuǎn)爐魔策、電弧爐氧化期、VOD河胎、AOD脫碳的同時(shí),脫氮效果均非常明顯闯袒。張柏汀等提出轉(zhuǎn)爐脫碳過程中脫氮速度與脫碳速度的關(guān)系式,由于吹氧脫碳,產(chǎn)生大量CO,CO氣泡對(duì)氮來說是小真空室,所以它能帶走氮,可用西華特定律來解釋。[N]≤30×10-6時(shí)仍可進(jìn)一步脫氮游岳。對(duì)高純鐵素體不銹鋼,作者采用VCR精煉冶煉政敢。

　　　　　　　　　　　　　　　　　——本文摘自《中國金相分析網(wǎng)》