資源描述：
《鑄造不銹鋼精煉技術(shù)及機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文鑄造不銹鋼精煉技術(shù)及機理研究姓名：段漢橋申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：林漢同;魏伯康20050805摘要隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展我國不銹鋼的應(yīng)用已越來越廣泛不銹鋼鑄件的產(chǎn)量也迅速上升感應(yīng)電爐不氧化法熔煉是我國鑄造不銹鋼生產(chǎn)采用的主要熔煉方法雖然該方法具有工藝簡單生產(chǎn)成本低等很多優(yōu)點但由于缺乏降碳能力和鋼液精煉過程普遍存在鋼液非金屬夾雜物多不銹鋼力學(xué)性能和耐腐蝕性能差等許多缺點因此研究在不氧化法工藝條件下通過微量元素的精煉和變質(zhì)作用以提高不銹鋼的性能具有重要的理論和現(xiàn)實意義另一方面作為應(yīng)用最廣泛的一類不銹鋼18-8型奧氏體不銹鋼在大多數(shù)情況下必須經(jīng)
2、過固溶熱處理后才具備良好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能而奧氏體不銹鋼的固溶處理溫度高能耗大特別是高溫處理會使工件產(chǎn)生嚴(yán)重變形這在某些鑄件如船用螺旋槳上是不允許的因此研究控制鑄態(tài)不銹鋼晶間碳化物的形成提高奧氏體不銹鋼鑄態(tài)性能對擴大不銹鋼在這些領(lǐng)域的應(yīng)用有特別的意義此外及時有效地清除不銹鋼熔煉后期鋼液表面的熔渣對鋼液進行良好的覆蓋以減少鋼液的氧化也是降低不銹鋼中夾雜物提高不銹鋼的力學(xué)性能和耐蝕性能的重要措施因此探討聚渣覆蓋劑的聚渣覆蓋作用機理研究提高聚渣覆蓋劑使用性能的加工處理方法對提高鑄造不銹鋼的質(zhì)量有著重要的現(xiàn)實意義本文以感應(yīng)電爐熔煉條件下的18-8型奧氏體鑄造不銹鋼為對象對不銹鋼的精煉變質(zhì)
3、除渣等提高鑄造不銹鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能相關(guān)的問題進行了實驗研究主要的研究內(nèi)容包括1實驗研究了復(fù)合精煉劑中稀土鈣鋇鎂等合金元素對鑄造不銹鋼力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響及其機理2通過正交試驗方法系統(tǒng)地研究了微量鋯釩鈮等強碳化物形成元素對不銹鋼的鑄態(tài)力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響及其機理3在生產(chǎn)條件下研究了包芯線喂線工藝對不銹鋼精煉作用的影響及其機理4深入地研究了作為聚渣覆蓋劑的珍珠巖的含水量與膨化特性之間的關(guān)系及控制珍珠巖含水量的處理工藝以及珍珠巖可控微膨化處理技術(shù)I通過研究得到以下主要結(jié)果1由稀土鈣鋇鎂組成的多元硅基復(fù)合精煉劑對鑄造不銹鋼有很好的精煉處理效果能有效地降低鋼中夾雜物的殘留量
4、改善殘留夾雜物的形態(tài)和分布從而明顯提高不銹鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能2微量鋯釩鈮等強碳化物形成元素對不銹鋼的鑄態(tài)力學(xué)性能和鑄態(tài)耐腐蝕性能有明顯影響添加上述微量合金元素后不銹鋼試樣的鑄態(tài)力學(xué)性能比合金化處理前提高其鑄態(tài)力學(xué)性能值遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)值的要求不銹鋼的耐腐蝕性能也明顯改善鑄態(tài)試樣在65HNO3環(huán)境下的腐蝕率遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)值鍛造態(tài)但鑄態(tài)抗FeCl3點腐蝕率仍大于國家標(biāo)準(zhǔn)值鍛造態(tài)3鋼中釩鈮鋯等微量合金元素能抑制鑄態(tài)組織中晶間含鉻碳化物的形成能通過生成結(jié)晶核心而細(xì)化不銹鋼的組織鋯能通過形成復(fù)合夾雜物而改善鋼中夾雜物的形態(tài)和分布4鋼中微量的釩鈮以及鋯與碳有一定的交互作用鋼中一定量的強碳化物
5、形成元素的存在有助于提高高碳含量下鋼的鑄態(tài)力學(xué)性能特別是鋼的鑄態(tài)耐腐蝕性能其機制在于這些強碳化物元素會優(yōu)先與碳結(jié)合從而減輕高碳量下的晶間局部貧鉻現(xiàn)象這在實用中有很大的現(xiàn)實意義5在生產(chǎn)條件下的大容量熔爐熔煉不銹鋼時通過喂線精煉處理將精煉劑直接送入鋼液內(nèi)部的方式可以確保精煉劑的溶解和吸收避免了精煉劑在鋼液表面的氧化燒損促進了中鈣鎂等高蒸汽壓元素的吸收因此可以取得比一般精煉處理方法更高的吸收率在喂線精煉處理工藝條件下復(fù)合精煉劑有很好的改變夾雜物性質(zhì)的作用經(jīng)處理的鋼中的殘留夾雜物均為復(fù)合夾雜物數(shù)量較少形態(tài)為近圓形分布由原來的成窩成片轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為彌散對提高鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能有利6聚渣覆蓋劑
6、膨化的根本原因是珍珠巖礦中所含的水分研究表明珍珠巖中兩種不同的水分間隙水和結(jié)合水對珍珠巖的膨化特性有不同的影響在此基礎(chǔ)上提出了一種能有效控制珍珠巖中的水分含量使其獲得最佳的膨化特性的預(yù)處理工藝并獲得國家發(fā)明專利7通過試驗找到了一種對珍珠巖實施可控微膨化的工藝技術(shù)通過對處理溫度II和時間等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)可以在一定范圍內(nèi)控制珍珠巖的微膨化程度以經(jīng)微膨化處理的珍珠巖生產(chǎn)的具微孔結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)聚渣覆蓋劑具有更好的聚渣覆蓋效果關(guān)鍵詞鑄造不銹鋼精煉微量合金元素包芯線力學(xué)性能腐蝕性能聚渣覆蓋劑IIIAbstractWiththefasteconomicandsocialdevelopmentinChi
7、na,thestainlesssteel(SS)ismoreandmorewidelyused.TheyieldoftheSScastingsisalsoincreasingrapidly.ThemajorsmeltingmethodusedinSSproductioninChinaisthenon-oxidizableprocessinaninductionfurnace.Theadvantageofthisprocessisthatitissimple
