合金钢范畴区分为低合金钢,中合金钢和高合金钢几个钢种类别。慢慢地认同了这个说法也是从20世纪60年代起,出现了钢的微合金化,微合金化是一个笼统的概念,通常指在原有主加合金元素的基础上再添加微量的Nb、V、Ti等碳氮物形成元素,或对力学性能有影响、或对耐蚀性、耐热性起有利作用、添加量随微合金化的钢类及品种的不同而异,相对于主加合金元素是微量范围的,如非调质结构钢中一般加入量在0.02—0.06%,在耐热钢和不锈钢中加入量在0.5%左右,而在高温合金中加入量高达1—3%。先有钢的微合金化。合金元素在钢中的发展也是很好的,不同钢存在明显的差异性。
由转炉或电弧炉冶炼的钢水再在钢包中进行以调温、脱气、去夹杂,、变性处理、成分微调及均匀化为目的第二次冶炼,称为精炼,或叫二次冶金。随着钢铁生产装备的科技进步,提供了生产洁净钢的可能性,也使我国微合金化钢的生产真正意义上摆脱了“普通”低合金钢的观念束缚。
降低钢中夹杂物含量,减少有害元素的含量,有利于钢的性能潜力的挖掘。洁净钢在理论上是存在的,实际上是有限度的,也就是说,满足钢材品种的性能要求,可以生产又用得起。所以说“超洁净钢”的提法只存在导向上的意义。
2000年的洁净钢的极限水平已达到以下数值:
C P S N OH( xl0-6)
5 10 10 20 50.5
∑(C、P、S、N、O、H)<50 xl0-6
对于不同用途的钢材品种,应当针对性选择有效的精炼制度,例如深冲钢,选用强脱碳的工艺;钢中的P、S从实际钢材的安全使用出发,≤0. 03%也可以满足,但精炼水平可轻易便P、S降到100 x 105以下,市场竞争则迫使生产<10 xl0-6的P、S的钢;再如耐蚀钢要求较高P含量、易切削钢还需补充添加S含量。钢坯的表面缺陷不仅影响成材表面质量,在使用中可能作为裂纹源引发材料的失效;内部夹杂不只是影响钢的延展性和韧性,影响力学性能的各向异性。在外力作用下,夹杂物周围的微空洞有可能合并、长大,以至断裂口所以,钢水的洁净化、夹杂物的形态控制、偏析控制的最优化以及微合金化和成分微调,都是精炼工序的任务。为了实现无缺陷、改善加工性能,提高钢的质量,控制某些工艺因素,达到洁净的目的,某些用途的钢材品种需对有害元素加以控制。
目前微合金化钢生产主要存在以下两条炉外精炼的技术路线:一是高炉—铁水预处理一转炉一精炼—连铸;二是海绵铁或预热废钢一超高功率电炉一精炼一连铸。这两种流程在前期由于炉料的不同而有很大区别,而在精炼阶段都是要脱氧、脱硫、脱气、去夹杂物及夹杂物变性处理。
铁道、交通、船舶、建设、电力、煤炭、石化及机械制造等9个行业,我国钢铁工业发展很快,我国已成国世界最大的钢铁生产国和最大的钢材消费国,每年还进口大量钢材(轴承钢、合金结构钢、弹簧钢、各种碳素结构用钢等)。用量和出口量也是在不断的上升。
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