321含钛奥氏体不锈钢产品的开发

发布时间：2018-07-31 15:46

【摘要】：321不锈钢是Ni-Cr型奥氏体不锈钢,321不锈钢中的钛不但作为稳定化元素存在,提高了其耐晶间腐蚀的能力;而且它在304基础上通过添加钛元素避免了焊接敏化,在敏化温度范围(425~815℃)内服役时具有优异的高温性能,耐氧化和耐蠕变能力,321不锈钢也是热强钢种的一种,该钢种在耐高温方面比316L要好的多。然而,321不锈钢在生产过程中易出现浇注困难、连浇炉数低以及成品表面线磷缺陷等问题,相关研究表明,导致这些问题的原因主要与钢水纯净度、合金成分之间的搭配比、保护渣结构以及炼钢工艺密切相关。迄今为止,酒钢生产的不锈钢主要为304系列,而国内其他主要不锈钢生产厂家已形成了321不锈钢的批量供货能力。因此,为了开拓新产品市场以及提升高端牌号不锈钢的供货能力,基于酒钢现有生产线开发321不锈钢迫在眉睫。本文基于酒钢321不锈钢的开发,借助OM、SEM、XRD以及EDS等手段研究了321不锈钢钛稳定化工艺机理、钢水纯净化工艺原理以及TiN积控制原理。通过分析结瘤的组织与成分发现,水口结瘤是由于结晶器保护渣吸附钢液中的TiO2夹杂物以及钢液中析出的TiN夹杂物与保护渣发生化学反应所形成的。计算结果显示,钢中是否形成氧化钛夹杂物与铝含量有很大关系。1873K下钢液中满足[%Ti]/[%Al]9.292时,Al在与Ti竞争氧化过程中占优势,能够抑制钛氧化。通过冶炼多次深脱氧、夹杂物球化处理的研究和应用、炉渣结构、碱度研究及控制,使酒钢321不锈钢钢水纯净度得到明显的提高,全[O]含量控制在50ppm以下。冶炼过程仅通过TiN浓度积控制成分存在一定的问题,而N元素含量起着至关重要的作用。因此,LF精炼过程采用不同阶段的吹氩制度和连铸采取全保护浇注控制措施,目前为止,线磷缺陷发生率已经明显降低。基于主要合金元素含量的控制原理,结合304不锈钢的炼钢、热冷轧及退火工艺制定出了321不锈钢的炼钢及热冷轧工艺参数,同时进行了321不锈钢的工业化试制。酒钢321不锈钢表面质量、力学性能均良好,说明借鉴304不锈钢的热冷轧工艺流程能够满足321不锈钢的工业化生产。酒钢321不锈钢的屈服强度、延伸率以及硬度值与国内其他主要321不锈钢产品接近。
[Abstract]:Stainless steel 321 is a Ni-Cr austenitic stainless steel. Titanium not only exists as a stabilizing element and improves its resistance to intergranular corrosion, but also avoids welding sensitization by adding titanium on the basis of 304. It has excellent high temperature performance in the sensitized temperature range (425 ~ 815 鈩，

本文编号：2156054