服务热线：双芯可调缩孔谈：冶炼方法及其对材料性能的影响
2018年11月06日
沧州五森管道有限公司
有色金属与黑色金属的冶炼方法差异较大，而且前者的冶炼过程要复杂的多，双芯可调缩孔小编故在此不再作介绍，仅 黑色金属的冶炼方法进行介绍。常用的黑色金属冶炼方法有转炉、纯氧顶吹转炉、平炉、电弧炉等方法。不同的冶炼方法采用的热源、氧化剂等不同，生产效率和生产成本也不同，而得到的材料质量也不同。应该说，冶炼对材料质量的影响是先天性的，而后续的加工方法和热处理等只能在此质量的基础上去进行有限度地改善或取舍。因此，材料工程师在了解各种冶炼方法的基础上，针对不同的使用条件，提出合理的冶炼方法要求，对管道设计的 性和经济性是很有意义的。
炼钢的主要任务是根据所炼钢种和对质量的要求，把铁或废钢中多余的碳和杂质元素脱掉，并加入适当的合金元素使其成为所需要的金属材料。当双芯可调缩孔原料为生铁时，由于它的含碳量和杂质元素较多，故其主要任务是脱碳和脱杂。
现代的炼钢原理主要是利用氧在高温下使生铁中的碳和杂质得到氧化，进而作为炼渣或废气排掉。其反应式为：
2Fe + O2 ® FeO
Si + 2FeO ® SiO2 + 2Fe + 热量
Mn + FeO ® MnO + Fe + 热量
C + FeO ® CO + Fe - 热量
C + O2 ® CO2 - 热量
2P + 2FeO ® P2O5 + 5Fe + 热量
Fe + S ® FeS - 热量
Mn + S ® MnS - 热量
Mn + FeS ® MnS + Fe + 热量
剩余的FeO通过加入脱氧剂如铝、硅而将铁还原。双芯可调缩孔小编对于由生铁直接炼钢的情况，炼钢过程将有大量的炼渣(SiO2、MnS等)和废气(CO、CO2等)排除，故由生铁直接炼成的钢材其化学成分偏差较大，非金属物夹杂及气孔都较严重，而且脱硫效果不好。对于由废钢作为原材料炼钢的情况，其脱碳、脱杂任务较轻，造渣量少，非金属物夹杂和气孔较少，而且化学成分较容易控制，故得到的钢材质量较好。因此，对于工程上应用的不同种类钢材和有不同质量要求的钢材，常采用不同的原材料和冶炼方法。常用炼钢方法的 点见表9-1所示。
双芯可调缩孔小编谈不同冶炼方法对材料性能的影响可以从以下几个方面来看：
1、对脱气的影响
金属在冶炼过程中，当与空气接触时，空气中的氮、湿气分解出的氢等气体会溶入钢液中。除此之外，冶炼过程中还将产生一氧化碳和二氧化碳气体等。这些气体在钢液浇注时如果不脱掉，会对金属材料带来一系列不良影响。双芯可调缩孔小编谈氮在钢中能提高钢的强度和硬度(但少量时作用不明显)，但却使材料的塑性和韧性 降低，尤其使材料低温脆性转变温度 升高，故一般要控制其含量不大于0.008%;少量的氢存在于钢中 会对钢的质量产生不良影响。氢是导致钢材压力加工中产生白点的主要根源，也是导致铸造和焊接裂纹的主要原因，故一般材料中对氢含量都有严格的要求。大量的一氧化碳和二氧化碳存在会导致钢液浇注过程中产生气孔，故它们的多少是影响材料气孔多少的主要原因。显而易见，对转炉冶炼的钢来说，它是靠空气作为氧化剂进行氧化杂质的，其溶氢、溶氮的几率要大的多，故其脱气性不好。纯氧顶吹转炉是利用纯氧做氧化剂，其溶氮的几率 较小，且便于CO和CO2的逸出。而平炉是靠炼渣提供的氧化铁作为氧化剂，其溶氮几率 小，但如果炼渣除渣不好的话，氢溶量会增加。电炉是靠铁矿石或废钢屑作为氧化剂，双芯可调缩孔小编谈故其溶氢、溶氮量均较少，而且产生的CO和CO2量也较少，故其脱气性 。
2、双芯可调缩孔小编谈对脱除硫、磷杂质元素的影响
从第三章中已经知道，硫和磷在钢中都是有害元素，因此希望它们的含量越少越好。除此之外，硫和磷在钢中的分布甚至存在形态不同，对材料性能的影响也不同。一般情况下，硫是以FeS作为非金属化合物存在的，它以片状或条状存在于材料中时，对钢材的基体会起到“割裂”作用，使材料的强度和塑性均降低，当它以偏析形式存在时影响 甚，当它以小颗粒分布存在时则影响较小。试验表明，以小球状存在于钢中的FeS，与以片状或条状存在时相比，将使材料的应力腐蚀敏感性降低(10~20)倍。磷的偏析将导致材料韧性急剧下降。不同的冶炼工艺其脱硫、脱磷等有害杂质元素的能力是不相同的，转炉、纯氧顶吹转炉和平炉对脱磷较有效，脱硫效果则不佳。电炉冶炼时脱硫、脱磷效果均较好。
3、双芯可调缩孔小编谈对脱氧的影响
在钢铁冶炼过程中，都是通过氧化进行脱碳、脱杂的，因此 终的钢液中会含有多余的氧化物，如果多余的氧化物不进行充分还原，会在浇注时产生“沸腾”现象，从而得到的是沸腾钢。此时，因为有氧化物等非金属化合物的存在，会造成大量的成分偏析和内部杂质，从而导致材料的机械性能和耐蚀性较差。相反，脱氧较好的材料其气体含量低，钢锭中的气泡和疏松较少，机械性能和耐蚀性均较好。较高级的材料都是脱氧良好的材料。不同的冶炼原料和冶炼方法，其冶炼过程中的氧化物含量是不同的， 终得到的钢中的氧化物含量也不同，因此材料的品质也不同。
4、双芯可调缩孔小编谈对化学成分偏差的影响
对于金属材料，尤其是对合金材料，其化学成分偏差越大，导致材料的性能越不稳定。反之，材料的化学成分越接近理想成分，越容易达到理想的性能。因此，实际工程中希望得到的材料其化学成分等于或者接近理论上的化学成分，而且偏差越小越好。不同的冶炼工艺其化学成分的偏差保证性是不同的，它们由好到差的顺序依次是电炉→平炉→纯氧顶吹转炉→转炉。
值得一提的是，随着技术的进步，一些 的冶炼技术在不断地应用到金属材料的冶炼中，如AOD(氩气保护电弧精炼技术)、VOD(真空保护电弧精炼技术)和电渣重熔精炼技术已在国内外许多钢厂投入应用。其中，AOD和VOD炉外精炼技术可以获得脱气好、化学成分偏差小、杂质元素脱除好的 材料。过去，超低碳奥氏体不锈钢因脱碳较难而一度成为较难获得、价格昂贵的材料，自采用炉外精炼技术以来，这类材料变得容易获得而且价格也降了下来。在抗晶间腐蚀方面，用超低碳奥氏体不锈钢代替稳定化奥氏体不锈钢已成为趋势。电渣重熔精炼技术¶以其脱硫、去磷效果好而倍受青睐，如果控制较好的话，双芯可调缩孔小编谈它可使硫、磷含量达到双零以下(即0.001%以下)，从而能 提高材料的品质。由第三章介绍的理论可知，材料的应力腐蚀开裂、脆性断裂、氢腐蚀等无不与钢中的杂质元素的多少、分布、形态、偏析等有关，而采用精炼技术可有效地改善这些因素的影响，从而可大大提高材料的 性。工程设计中，材料工程师可根据使用条件来选择合适的冶炼方法。需要说明的是，炉外精炼技术的应用常伴随着材料生产成本的提高，故选用时应对其经济性和高质量进行综合考虑。
注：电渣重熔精炼技术是通过渣洗的作用，其脱氧、脱硫效果 ，钢的纯洁度较高，钢绽致密，偏析少，且自下而上顺序凝固，双芯可调缩孔小编谈铸造组织较好。
沧州力瑞管道设备有限公司 可调缩孔
- 上一篇：管道支吊架及双螺栓管夹现场检验…
- 下一篇：热电厂可调缩孔及四大管道产生振…
