高品质特殊钢标准体系建设综述

对高品质特殊钢标准体系及拟开展重点研制标准项目进行介绍。

高效高品质特殊钢短流程生产技术平台建设

南钢电炉厂通过逐一优化钢铁生产部件和工艺步骤,辅助技术革新和发明专利,实现了电炉工序生产效率和成本指标国内领先,形成了产品规格多样化、档次高端化、品牌知名化的洁净钢生产线,为建设高效高品质特殊钢短流程生产的技术集成做了一些有益的探索。

加压技术在高品质特殊钢冶炼和凝固中的作用

加压技术在高品质特殊钢冶炼和凝固方面的研究主要集中在含氮不锈钢,尤其是高氮钢的冶炼制备技术;综述了加压技术在高品质特殊钢制备过程中的作用,如增大易挥发元素(氮、钙、镁等)溶解度及改善凝固组织等作用,并以高氮钢(22Cr-21Ni-7.5Mo-0.6N)为试验钢种,结合Thermo-Calc热力学计算软件探讨了压力对凝固相变过程的影响规律,计算结果表明,当加压至100 MPa后,固液相线温度分别提高了6.60和5.98 K,且改变了奥氏体形成区域大小,增加了固液相变驱动力,减小了临界形核半径,增大了形核速率。随着对易挥发元素作用认识的不断深入,加压技术将在高品质特殊钢的研发和制备过程中发挥至关重要的作用。

轧/锻态高品质特殊钢退火软化工艺与布料方式

针对高品质特殊钢(如CTHQ25、1Cr11Ni2W2MoV、30CrNi4Mo等)现有轧/锻棒料工艺退火后硬度(HB)超标(>270)、同炉硬度不均匀(270~290),退火周期长(不同直径棒料退火40~60 h不等)等难题,开展短周期退火软化工艺及设备工装设计应用研究。以轧/锻态CTHQ25钎具钢为例,基于热力学计算和试验研究,揭示了退火软化机理,设计出一步退火工艺、两步退火工艺,阐明了原始组织、退火温度、退火时间对退火组织和硬度的影响规律。结果表明,采用"低温-高温"两步退火工艺后硬度(HB)由原工艺的276降至240。同时,基于温度场-流场耦合模拟计算,设计工装垫块,将原堆垛式布料优化为平铺式布料,提高了炉温均匀性,保证了同炉产品硬度的均一性(241±4),退火工艺周期缩短20%以上。

电渣重熔精炼过程数值模拟研究进展

电渣重熔技术在高品质特殊钢的生产中占据重要地位。由于电渣重熔过程的复杂性以及现场测量条件的限制,数值模拟已成为解析其过程现象和机制的必要手段。主要综述了电渣重熔过程数值模拟的研究进展,包括电磁场、流场、传热、凝固、宏观偏析、精炼反应和夹杂物去除等,还涉及到了导电结晶器、旋转电极、加压电渣重熔、电渣接续制备双合金和电渣重熔回收不合格电解金属锰等电渣冶金新技术的数值模拟研究。利用数值模拟可以准确掌握重熔过程中多物理场的耦合作用规律,进而预测电渣锭成分分布,优化电渣锭质量,推动电渣冶金技术的发展。