[发明专利]一种加压电渣重熔气相渗氮冶炼高氮奥氏体不锈钢的方法有效
申请号: | 201610471784.5 | 申请日: | 2016-06-24 |
公开(公告)号: | CN105925814B | 公开(公告)日: | 2018-04-24 |
发明(设计)人: | 李花兵;姜周华;冯浩;张彬彬;朱红春;张树才;刘福斌;柴晓星 | 申请(专利权)人: | 东北大学 |
主分类号: | C22B9/18 | 分类号: | C22B9/18;C22C33/04;C21C7/00 |
代理公司: | 北京铭硕知识产权代理有限公司11286 | 代理人: | 尹淑梅 |
地址: | 110004 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 压电 渣重熔气相渗氮 冶炼 奥氏体 不锈钢 方法 | ||
1.一种加压电渣重熔气相渗氮冶炼高氮奥氏体不锈钢的方法,其特征在于该种方法具体包括如下步骤:
(1)制备自耗电极:依据目标钢种的元素成分,通过下述公式计算常压下目标钢种的氮溶解度[%N],使用氮气保护的真空感应炉冶炼氮含量为(0.75~0.90)×[%N]的自耗电极母材,目标钢种的氮溶解度计算公式为:
式中:为氮压力,pΘ为标准大气压;
将母材加热到1150~1200℃保温2~3小时,控制终锻温度不低于1050℃,将母材锻造成适合加压电渣炉电渣重熔尺寸的自耗电极,然后空冷;清除自耗电极表面的氧化皮,然后将其焊接到假电极上,并与加压电渣炉的电极夹持器相连接;
(2)准备渣料并造渣:将与所冶炼高氮奥氏体不锈钢相同材质的引弧环、0.45±0.05kg引弧屑放到位于自耗电极下面的加压电渣炉底水箱上;将适于高氮奥氏体不锈钢气相渗氮用的预熔渣在500~700℃温度下经4~6小时的烘烤后,全部加入到加压电渣炉结晶器内;安装加压电渣炉上部的炉壳,将熔炼室密闭;向加压电渣炉熔炼室中按10~15L/min的流量通入氮气,通气时间为5~10min,将熔炼室内的空气全部排出,同时向加压电渣炉结晶器内通入常压冷却水;闭合交流电源,采用固态起弧方法在电压35~40V、电流2000~2500A的条件下化渣20~25min,完成造渣;
(3)加压电渣冶炼:在造渣完成后,逐渐向熔炼室内充入氮气至压力为1~3MPa,并同步提升结晶器的冷却水压力,使结晶器铜壁两侧压力保持一致,并将电压调整至40~45V、电流3000~4200A,进行加压电渣重熔气相渗氮熔炼,熔速控制方程为v=(0.35~0.45)×D kg/h,D为电渣炉结晶器尺寸,单位为mm;通过步进式加料机按照0.4~0.7kg/吨钢的比例不断加入铝粒或硅钙合金脱氧;加压电渣重熔补缩结束后,抬升电极,冶炼结束;关闭交流电源5min后,打开加压电渣炉放气阀泄压至常压,同步降低加压电渣炉结晶器内冷却水压力,在钢锭温度降至室温后,脱出钢锭。
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