不锈钢基础入门培训教材

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015/03/19,#,不锈钢基础入门培训,讲师：吴洪涛,2015,年,3,月,21,日,公司课件：请各位不要外传,第一章 不锈钢的发展和历史,不锈钢自二十世纪初问世以来，已有,100,年的历史，不锈钢的发明是世界冶金史上的一项伟大成就，不仅为现代工业的建立、发展和科技进步奠定了物质基础，而且在民用领域的广泛应用也显著提高了人们的生活质量。,不锈钢是一种特殊的材料，兼有功能材料和结构材料两者的特征，是金属材料中的佼佼者，它具有许多优良的性能，如耐蚀性、耐低温性、好的加工性能等。不锈钢外观精美，寿命周期长，成本价低，可以百分之百的回收利用，因此，在各工业及民用领域得到了广泛和大量的使用，是一种非常好的结构和功能材料。,随着我国改革开放和经济建设的深入发展，不锈钢与不锈钢制品在石油化工工业、国防工业和民用工业等领域的应用日渐普及和扩大，不锈钢制品的数量、品种、规格稳步增加。而且，随着技术的引进，国外的不少不锈钢的品种和牌号、新材料、新技术、新工艺、新制品在国内市场所占的比重逐步增加,。,前言,第一章 不锈钢的发展和历史,前言,不锈钢,的诞生和大多数科研成果一样，并不是个人的研究结果，而是许多冶金工作者长期努力、互相借鉴、不断研究的结果。最后,20,世纪初，在社会具备一定的物质生产条件（主要是指低碳铬铁的生产）以及理论研究的进展（主要是铬铁合金中碳含量对腐蚀性的影响），在产业部门需要的情况下，不锈钢才应运而生。从开始研究不锈钢到初步研究成功经历了整整一个世纪。不锈钢的研究与开发大致可以分成三个阶段。,第一章 不锈钢的发展和历史,不锈钢的发展,第一章 不锈钢的发展和历史,这一阶段从,1787,年到,1873,年，经历了八十多年的时间。,铬金属是法国分析化学家,L.N.Vauqulin,于,1787,年从西班牙的红铅矿中首次发现的一种元素，次年根据希腊语中表示颜色的词,Chroma,（闪耀的、光亮的）而命名的,Chrome,也叫,Chromium,。,1820,年，英国皇家研究所的学者,M.Farafay,，致力于研究将贵重金属熔于钢中炼成合金，制作出难氧化（难生锈）的新型刀具钢，当时主要添加的金属包括,Ni,、,Ag,、,Pt,、等。,1820,年他和刀具师,J.Stodart,成功的在还原铬矿石加入铁，制成了,Fe-Cr,合金。他们联名发表的论文中记述了所制作的刀具钢中熔入了,1%Cr,及,3%Cr,，但是并没有关于耐腐蚀的报告。但是此后关于,Fe-Cr,合金的研究逐渐增多。,1838,年,Mallet,提出了“铬含量增加使得,Fe-Cr,合金的耐腐蚀性增强”的报告,1872,年,Woods,和,Clark,提出含有,3035%,铬的铁，耐酸性和耐腐蚀性显著增加的论点。,第一阶段,早期研究探索,当时不能在不锈钢研制方面取得突破的原因主要是：,当时所用的,Fe-Cr,合金含碳量过高，影响了铬发挥提高钢抗腐蚀性的有力作用。,大部分研究者所选用的铬含量过低，过低的铬含量只能改善热处理性能，而不能提高抗腐蚀性。,当时金属腐蚀方面的理论研究远未成熟，这使得对腐蚀及抗腐蚀性的看法绝对化；不少研究者试图研制出一种能耐各种酸、碱、盐腐蚀的类似铂金或金的耐腐蚀合金，其结果必然是要失败的。,理论上的不成熟导致腐蚀试验方法也不是完全合适，这也掩盖了某些真实的情况。,第一章 不锈钢的发展和历史,第一阶段,早期研究探索,1895,年德国的,Goldschmidt,用铝热法还原铬矿石，制得了低碳铬铁。有了低碳铬铁就可以配置出含碳量很低的,Fe-Cr,合金，从而为不锈钢的诞生奠定了必要的物质基础。,1898,年，,Carnot,和,Goutal,在,Fe-Cr,合金抗腐蚀性研究中发现了含碳量高的有害作用，从而澄清了,Hadfield,的影响，揭开了不锈钢研制的新篇章。,1904,年,Leon Guillet,作了低碳,Fe-Cr,合金的研究，并发表了一系列论文。他们研制的低碳铬钢的含碳量是,0.0431.0%,，不锈钢的含碳量是,0.020.1%,，其中有的相当于今天的,AISI410,、,420,、,430,等钢种。,1906,年,Guillet,发表了对,Fe-Cr-Ni,系钢抗腐蚀性的研究结果。他研制的不锈钢成分与现在的,Cr-Ni,系不锈钢相差无几，可以说是最早的奥氏体不锈钢。他提出把不锈钢分成“铁素体不锈钢”、“马氏体不锈钢”和“奥氏体不锈钢”三大类，这是不锈钢发展史上的成果，一直沿用至今。,1908,年，,P.Monnartz,和,W.Borchers,从碳对含铬钢的耐腐蚀性的影响出发，对铬钢的耐腐蚀性问题进行了系统的研究。,1911,年他们发表了,铁铬合金的抗氧化性研究,一文，首次把不锈钢的耐腐蚀性与钝化现象结合起来，揭示了不锈钢的本质。,1909,年,W.Giesen,发表了关于铬,镍奥氏体不锈钢中的高铬不锈钢，同年，,A.M.Portevin,发表了关于铁素体不锈钢和马氏体不锈钢的研究成果。,第一章 不锈钢的发展和历史,第二阶段 中,期研究,进展,至此,，我们说建立了不锈钢的基础理论，研究了不锈钢的三种组织状态分类，他们的机械性能和物理性能，对“耐腐蚀性”这样一个重要的课题也有了初步的认识，即结合了铬钢中碳的作用，确立了不锈钢耐腐性的基础，即：,含铬钢的耐腐蚀性是以含,Cr12,为界限的，在这个值的两边腐蚀速度显著加大。这种现象在氧化性酸（如,HNO,3,）中特别显著，在水中和大气中也是如此。,耐蚀性是以提高“钝化”现象为基本原因的。,“钝化”与氧化性条件及腐蚀环境中的氧化剂含量有关，用电化学的观点来说，是与电池一端的结合条件有关。,耐腐蚀性和含碳量这个条件密切相关，铁铬合金中过剩的碳十分有害。,碳的稳定化十分重要，对耐侵蚀性影响显著。稳定碳的方法是加入适量易形成碳化物的元素，如,Nb,、,Ti,等。,当时,的研究尽管还不能从根本上弄清楚不锈钢的抗腐蚀性机理，但是还是揭示了几种不锈钢的大致的成分范围及主要的合金元素的影响和作用，这就为以后的研究指明了方向，从而为研制符合使用要求的具体钢种奠定了基础。,第一章 不锈钢的发展和历史,第二阶段 中,期研究,进展,在二十世纪初，由于理论的进展和工业发展的需要，几乎在同时好几个国家都研制成功了不锈钢。,1913,年,H.Brearley,在研制舰载炮炮筒用钢时发明了可硬化的不锈钢,，这,就是具有淬硬性那一系列被称为“马氏体不锈钢”的不锈钢。他们的研究结果表明，这种钢的成分范围是：,C12%,厚度,12nm,第二章 什么是不锈钢,不锈钢,不生锈的原理,D=1nm,D=4mm,D=1.27,万公里,410,9,倍,3.1410,9,倍,第二章 什么是不锈钢,不锈钢,不生锈的原理,第二章 什么是不锈钢,不锈钢,不生锈的原理,45nm,单核,1G,20nm,4,核,1.4G,14nm,28,核,3.0G,35,m,10,-6,m,第二章 什么是不锈钢,神奇的铬,按不锈钢在,9001100,加热，并在空气冷却到室温的机体组织分类。,分为,铁素体不锈钢（,F,）、奥氏体不锈钢（,A,）、马氏体不锈钢（,M,）、双相不锈钢（,F-A,）和,沉淀硬化,不锈钢。美国钢铁学会,最早是用三位数字来标示各种标准级的不锈钢,的，,其中,：,奥氏体不锈钢用,200,和,300,系列的数字标示,，例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以,201,、,304,、,316,以及,310,为标记。,铁素体和马氏体型不锈钢用,400,系列的数字表示。,铁素体不锈钢是以,430,和,446,为标记，马氏体不锈钢 是以,410,、,420,以及,440C,为标记。,双相（奥氏体铁素体）不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于,50%,的高合金通常是采用专利名称或商标命名。,第三章 不锈钢的分类,美国钢铁协会,America Iron and Steel,Institute,简称,AISI,第三章 不锈钢的分类,美国钢铁协会,AISI,对于不锈钢的分类,不锈钢,铬系,（,AISI400,系）,铬镍系,（,AISI300,系）,马氏体不锈钢,铁素体不锈钢,奥氏体不锈钢,双相不锈钢,沉淀硬化不锈钢,Fe-Cr-C,Fe-Cr-Ni,2Cr13(420),1Cr13(410),1Cr17Ni2(431),0Cr17(430),0Cr11Ti(409),AISI200,系,0Cr19Ni9(304),0Cr17Ni12Mo2(316),1Cr17Mn6Ni5(201),1Cr18Mn8Ni5N(202),1Cr25Ni5Mo1.5(329),Cr25Ni5Mo3N,0Cr17Ni7Al,AISI600,系,代表钢种,按组织结构,按化学成分,00Cr25Mo2(446M),第三章 不锈钢的分类,低铬系不锈钢的发展简图,410,409L,409SR,410S,410L,耐蚀性、成型性,C lowered,焊接性、成型性,C Cr lowered Mn Cu added,焊接性,C lowered,焊接性、成型性,C Cr lowered Ti added,高温抗氧化性,Si added,410DH,420J1,420J2,耐磨性、硬度,C increased,耐磨性、硬度,C increased,420H,429J1,440A,C increased,耐磨性、硬度,Cr added,硬度,C added,耐磨性、硬度,410DB,Cr lowered Mn added C N controlled,未回火处理下提高硬度,第三章 不锈钢的分类,中高铬系不锈钢的发展简图,430,430CuN,430LN,445MT,430LNM,434LN1,SX1,30-2,430UD,430XT,429EX,439L,MH1,432LTM,436LT,430AB,430LNAB,18-3SR,20-5USR,高温氧化性,C lowered Al added,高温抗氧化性,C lowered Al increased La Zr added,抗细菌性,Ag added,焊接性、耐蚀性、成型性,C lowered Nb added Cr increased,高温强度、焊接性、成型性,C Lowered Nb Si added,高温强度,Mo added,成型性,C lowered Ti added,耐蚀性,Mo added,耐蚀性,Cu added,耐蚀性、焊接性,Cr increased,耐蚀性、焊接性、成型性,C lowered Cr increased Nb added,耐蚀性,Mo added,耐腐蚀性,C lowered Mo increased,耐蚀性,C Increased,耐蚀性,Mo added,耐蚀性,Cu added,430J1,436J1,436L,焊接性、耐蚀性,Mo added,焊接性、耐蚀性,C lowered,444,445J1,445J2,447J1,434LN2,Mo Increased Ti added,耐蚀性、深冲性,耐蚀性,Cr Mo Increased Nb added,深冲性能,Mo increased,耐蚀性,C lowered Nb N added,耐蚀性,Cr added,耐蚀性,C lowered Ti added,耐蚀性,Cr added,耐蚀性,铁素体,是常温下铁和低碳合金的基本晶体结构（体心,立方,BCC,）。,一般来讲碳钢在室温下的晶体结构被称为铁素体。它是一种体心立方（,BCC-body center cubic,）结构，,立方体的每个角有一个铁（,Fe,）原子，立方体的中心有一个铁原子，这种晶体单元非常小，在每立方毫米金属中有数十亿个这样的晶体单元,。,当,钢中添加铬（,Cr,）时，铬原子替代了晶体中的一些铁原子，但是晶体结构没有改变。这就是为什么这些简单的,Fe-Cr,钢种被称之为铁素体不锈钢。,第三章 不锈钢的分类,铁素体不锈钢,Ferrite,stainless steel,第三章 不锈钢的分类,铁素体不锈钢如,409,和,430,已经使用了许多年，它特点为人们熟知。在某些特定的场所它们已经成为既定钢种。,例如，,409,不锈钢常被指定用于汽车排气系统，它有足够的耐腐蚀性，有足够的可成形性和焊接性，可以通过采用自动化工艺，严格控制加工制作，成本比较低。,铁素体不锈钢,Ferrite,stainless steel,第三章 不锈钢的分类,铁素体不锈钢,的特性和用途,当,镍添加到不锈钢中时，它使晶体结构从体心立方体（,BCC,）转变为面心立方体（,FCC,）,立方体的每个角仍然是一个铁原子，但是现在不是在立方体的中心有一个原子，而是在每个面的中间有一个原子。这种结构被称为奥氏体，这就是奥氏体不锈钢，,如十分常见的,300,系列,304,和,316,不锈钢的结构,。,第三章 不锈钢的分类,奥氏体不锈钢,Austenitic,stainless steel,非常好的可成形性。,具有比其他类型的不锈钢更好的焊接性。,韧性,耐腐蚀性,光泽,高温,性能,第三章 不锈钢的分类,奥氏体不锈钢的优点,第三章 不锈钢的分类,不锈钢中形成奥氏体,的方法,扩大奥氏体元素,: C, N, Ni, Mn, Cu,扩大铁素体元素:,Cr, Mo, Si, Nb, Ti,人们对这些元素在形成奥氏体方面的相对,进行测定,，已经开发出不同的公式计算“镍当量”，用在一些著名图表如,Schaeffler-DeLong,和,WRC 1992,图表中。尽管系数有一些差异，但都体现了这些奥氏体形成元素的相对重要性：,镍当量,Ni,30C,30N,0.5Mn,0.25Cu,Schaeffler-Delong,图,200,的发展可回溯到半个世纪以前，因为正是二次世界大战中镍的短缺导致第一次用锰,/,氮代替部分或全部的镍。,在,200,系列不锈钢中加入氮（,N,）和锰（,Mn,）都有助于形成奥氏体。上述,“,镍当量,”,公式表明锰在形成奥氏体的过程中不是十分有效，但它的加入可使更多的氮溶解到不锈钢中，氮是一种非常强的奥氏体形成元素,。,通过,加入足够的锰氮可获得,100,的奥氏体组织。镍的用量越低，需要的锰氮含量就越,高。,加入奥氏体形成元素,Ni,、,Mn,、,N,、和,Cu,的结合。这些合金的要目的是降低镍含量，从而降低不锈钢的成本。但是，它是副作用是铬含量的降低（为了获得,100,的奥氏体组织），前面提到的,PRE,公式说明了铬在提高耐腐蚀方面的重要性（,304,不锈钢含,18,-20,Cr,）。,第三章 不锈钢的分类,200,系列钢种同其他,Cr-Mn-N(-Cu),不锈钢,铬元素是所有不锈钢钢种耐腐蚀性能的关键因素,铬含量低意味着耐腐蚀性能差,。,一般,200,系,钢种,中的铬含量要比,304,钢种低，因此,它们,耐腐蚀能力,均,比铬镍系列不锈钢差。,第三章 不锈钢的分类,200,系列钢种同其他,Cr-Mn-N(-Cu),不锈钢,第三章 不锈钢的分类,200,系列钢种同其他,Cr-Mn-N(-Cu),不锈钢,晶间腐蚀在低,PH,值（酸性条件下），,1%,镍钢种的缝隙溶解率（即腐蚀率）比铬镍钢,304,高出,10,倍,。,含碳量也与腐蚀有关。,第三章 不锈钢的分类,奥氏体不锈钢,的特性和用途,第三章 不锈钢的分类,马氏体不锈钢,Martensitic stainless steel,马氏体,在常温下具有稳定的结构，与铁素体和奥氏体相比，更接近于铁素体，它也是体心立方结构，但是立方体的一个轴被延长，也就是一个晶体有三个轴成直角，两个边相等，一个边不等（四方体）。,对铁素体或奥氏体的立方晶体进行热处理或冷处理就会出现这样的情况。,马氏体在三种晶体结构中最硬，强度最好，同时也最难焊接,。,马氏体不锈钢具有热处理时有相变发生，既可以利用这个特性来调整其力学性能，即采用热处理来强化，其淬透性高，含碳高的钢通过空冷淬火也可以得到马氏体。,马氏体的强度主要归功于碳，其他合金元素对于强度直接影响不大。合金元素主要用来控制相的稳定性。,第三章 不锈钢的分类,马氏体不锈钢,的特性和用途,第三章 不锈钢的分类,双相不锈钢,Duplex stainless steel,在,一种不锈钢中，有两种相反的力量在,起作用,：即，,铁,素形成元素企图形成铁素体，而奥氏体形成元素企图形成奥氏体。最终的组织将取决于钢中存在的这两类添加元素的相对数量。,最,基本的不锈钢，即铁素体不锈钢晶体结构是完全的铁素体，因为,Fe,和,Cr,都形成铁素体。当一种奥氏体形成元素如镍被添加到,Fe,Cr,不锈钢后，其,作用是随着,镍,含量,增加，形成奥氏体的量增加，直到所有的铁素体转变成奥氏体成为奥氏体不锈钢。使用最广泛的奥氏体不锈钢是通常被称为,18-8,（,18,Cr,，,8,Ni,）的,304,不锈钢。这是一种全奥氏体的不锈钢，因为,8,的,Ni,足以抵消,18Cr,的作用，将所有的铁素体转变成奥氏体。,如果,只加入所需镍量的一半，会得到大约,50,的铁素体和,50,的奥氏体，这种钢被称为双相不锈钢,。,第三章 不锈钢的分类,双相,不锈钢,Duplex stainless steel,双相不锈钢中最常用的是,2205,含大约,22,Cr,、,3,Mo,，它们都是铁素体形成元素。,50,的奥氏体组织是通过添加,5,Ni,和,0.17,N,形成的，,Ni,和,N,都是奥氏体形成元素。,关于新的双相不锈钢钢种,2101,只添加,1.5,的,Ni,，但通过添加,5,Mn,可形成,50,的奥氏体组织，,Mn,是一种弱奥氏体形成元素，但是它允许添加的氮含量高达,0.22,。碳含量也稍微高一些，钼含量低，这都将促进奥氏体的形成。,第三章 不锈钢的分类,双相不锈钢的特点,1,、,双相不锈钢,的镍含量比相应奥氏体钢种,低,。,2,、,强度,高，韧性高,。,3,、耐腐蚀性强。,4,、焊接性能好。,也就是说兼具奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点。,一般把抗点蚀指数,PRE,大于,40,的称为超级双相不锈钢。,PRE=%Cr+3.3%Mo+16%N,第三章 不锈钢的分类,沉淀硬化不锈钢,主要是铁铬镍合金，还添加一些元素。它主要是在马氏体、奥氏体、双相钢的组织上，经热处理沉淀析出细小、弥散的硬化相，使钢硬化或强化。典型钢种有：,17,4PH,。主要用于制作杆件及紧固件等。,第三章 不锈钢的分类,特性,马氏体,铁素体,奥氏体,双相,沉淀硬化,耐蚀性,不锈性,耐全面腐蚀,耐点蚀、缝隙腐蚀性,耐应力腐蚀性,耐热性,高温强度,抗氧化性、抗硫化性,热疲劳性,焊接性,冷加工,焊接性,深冲性能,深拉性能,易切削性,强度,塑性,韧性,室温强度,室温塑性、韧性,低温韧性、塑性,其它,磁性,有,有,无,有,有无,导热性,线膨胀系数,小,小,大,中,中,优,良,中,差,不锈钢性能汇总,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,一步法,AOD,LF,CCM,不锈钢生产流程,第四章 怎样生产不锈钢,EAF+AOD,两步法,LF,CCM,AOD,VOD,CCM,AOD,AOD+VOD,两步法,EAF,不锈钢生产流程,第四章 怎样生产不锈钢,EAF+AOD,（,MRP,）,+VOD,三步法,EAF,VOD,CCM,第四章 怎样生产不锈钢,C%,Si%,Mn%,P%,S%,Cr%,Ni%,镍铬铁水,4.55.5,0.61.5,1,0.035,0.01,4.56.0,1.31.6,普通铁水,4.04.5,0.4,1.0,0.12,0.6,典型铁水成分,典型不锈钢成分,C%,S%,吹氧时部分锰氧化，加,SiMn,还原,及合金化,Cr%,Ni%,200,系加,Cu,控氮,冶炼不锈钢的任务,吹氧烧硅,，加,FeSi,还原及合金化,普通铁水先脱磷,C%,Si%,Mn%,P%,S%,Cr%,Ni%,Cu%,N,201,（,J1,）,0.070.09,0.350.6,10.510.8,0.045,0.006,13.514.0,1.31.6,0.750.8,0.130.16,304,0.030.06,0.30.6,1.01.5,0.035,0.01,18.018.5,8.08.5,-,0.06,430,0.030.05,0.20.4,0.20.45,0.03,0.005,16.0516.4,-,-,0.042,第四章 怎样生产不锈钢,降碳保铬,钢液中,C,、,Cr,的竞争氧化,使用,AOD,转炉冶炼优质不锈钢，有两个必须要完成的核心任务：,脱碳,即将钢水中的碳含量降低到钢种要求的范围之内,保铬,即保住钢水中的铬元素，使之不致被大量氧化而进入炉渣，同时还要使其含量符合钢水的冶炼要求,。,第四章 怎样生产不锈钢,脱碳保铬的基本化学反应,众所周知,，,AOD,转炉中,脱碳是,靠吹氧,来实现的。但是，在氧化钢水中碳的同时，其中的铬元素也可以被氧化。如下所示：,钢水中碳的氧化反应,C+O,CO,钢水中铬的氧化反应,2Cr+3O,(Cr,2,O,3,),实际上,在,AOD,熔池中，就存在着如下的化学反应,:,3C,+(Cr,2,O,3,)=2Cr+3CO,第四章 怎样生产不锈钢,脱碳保铬的冶金条件,进行不锈钢冶炼一个最重要的任务就是营造合适的物理化学条件，从而使方程式,尽最大可能地向右进行以实现“脱碳保铬”的任务。,3C,+(Cr,2,O,3,)=2Cr+3CO,方程式,反应平衡常数,K,为：,第四章 怎样生产不锈钢,脱碳保铬的冶金条件,早期,教材一般认为当,Cr,9,时,m=3,，,n=4,也就是,Cr3O4,。,目前一般,认为,Cr,氧化,生成物,为,Cr,2,O,3,，,对于反应,3C,+(Cr,2,O,3,)=2Cr+3CO,认为氧,化生成的,Cr2O3,在,渣中饱和析出，即,a,(Cr2O3),1,。,，,第四章 怎样生产不锈钢,脱碳保铬的冶金条件,，,饱和氧条件下熔池碳、铬和温度的关系,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,炉脱碳的,Fruehan,模型（,Argon,Oxygen,De-Carburization,）,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,炉（,Argon,Oxygen,De-Carburization,）,AOD,炉,的,诞生,美国,的合碳化物公司（,Union Carbide Corp,）,最早于,1968,年在乔林斯,Joslyn,钢厂,18,吨氩氧精炼转炉上开始了工业性生产,。,AOD,冶炼不锈钢,与电炉相比，具有以下优点：,容易生产低碳和超低碳不锈钢。,可以利用廉价的高碳铬铁和返回钢生产不锈钢。,设备简单，操作方便，基建投资少且经济效益显著。,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,侧吹原理,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,工艺控制,-,脱碳和铬的氧化,临界点,脱碳保铬反应,当熔池中碳含量大于临界点时，脱碳反应速率与碳含量无关，只与供氧强度有关，当熔池中碳含量降至临界点以下时，脱碳反应速率与碳含量有关，并随着碳含量降低而逐渐降低。,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,工艺控制,-CRE,到,了碳含量低于,0.6%,以后，就开始动态脱碳了,，在,这里引入一,个在,AOD,冶炼不锈钢中非常重要的,概念,CRE,（,Carbon,Removal,efficiency,）,直译是碳的去除效率，指的是,吹入,的,氧气,用于,脱碳,所占的,比例。,因为,氧气除了与碳反应，还参与了氧化金属生成炉渣的过程。我们希望在脱碳过程，氧气尽可能多的用于脱碳,，但是在含铬的不锈钢冶炼过程是做不到的，那么随着碳含量的降低，用于氧气脱碳的效率也随着降低，也就是说氧气不能一直以一个恒定的流量吹到熔池里，否则金属就被过多的氧化了，随着碳含量的降低，随着,CRE,的降低，随着供氧强度的降低，脱碳也就变得越来越慢。,同时为了使此时的脱碳效率达到最大，也就是,CRE,最大，使吹入的氧气尽可能地找到碳 原子并与之反应，还要维持底吹（侧吹）风枪的搅拌强度，也就意味着在碳含量不断降低的同时，吹入的氧气流量逐渐降低，吹入的惰性气体流量逐渐增加。在整个冶炼过程中底吹的整体强度基本不变，这就是,AOD,冶炼不锈钢的工艺。,竖直吹炼位,兑铁位,风口自由位,等待位,测温、取样位,出钢,预热,0,50-60,80-87,63,87-92,92-170,280,360=0,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,炉的不同阶段,第四章 怎样生产不锈钢,冶炼阶段及加料控制,第四章 怎样生产不锈钢,还原反应,2(Cr,2,O,3,)+3Si,4Cr+3(SiO,2,),(Cr,2,O,3,)+2Al,2Cr+(Al,2,O,3,),脱硫反应,(CaO)+,S,(CaS),O,第四章 怎样生产不锈钢,AOD,的各阶段废气分析,第四章 怎样生产不锈钢,C%,Si%,Mn%,P%,S%,Cr%,Ni%,镍铬铁水,4.55.5,0.61.5,1,0.035,0.01,4.56.0,1.31.6,普通铁水,4.04.5,0.4,1.0,0.12,0.6,典型铁水成分,典型不锈钢成分,C%,S%,吹氧时部分锰氧化，加,SiMn,还原,及合金化,Cr%,Ni%,200,系加,Cu,控氮,冶炼不锈钢的任务,吹氧烧硅,，加,FeSi,还原及合金化,普通铁水先脱磷,C%,Si%,Mn%,P%,S%,Cr%,Ni%,Cu%,N,201,（,J1,）,0.070.09,0.350.6,10.510.8,0.045,0.006,13.514.0,1.31.6,0.750.8,0.130.16,304,0.030.06,0.30.6,1.01.5,0.035,0.01,18.018.5,8.08.5,-,0.06,430,0.030.05,0.20.4,0.20.45,0.03,0.005,16.0516.4,-,-,0.042,第四章 怎样生产不锈钢,吹氩控氮,钢中,N,的,溶解,有,诸多影响因素,：,钢,中元素,的,影响,，,N,在钢中的,活度,温度与,钢,种,的影响,钢中,N,与钢中,O,、,S,的,关系,304,钢中溶解,N,的变化曲线,炉渣的控制,铬比铁易氧化,氧化产物,Cr2O3,熔点高，渣子很粘,第,五,章 不锈钢工艺及设备介绍,第,五,章 不锈钢工艺及设备介绍,谢谢！,