不銹鋼生產(chǎn)冶煉工藝

先來介紹下不銹鋼冶煉的基本原理。

不銹鋼中含有至少10.5%的Cr，這與碳鋼生產(chǎn)不同。因此在脫碳反應(yīng)時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：

Cr3O4+4[C] = 3[Cr]+4CO

反應(yīng)平衡常數(shù)

因在高Cr鋼水中，Cr比C優(yōu)先氧化，在正常冶煉溫度下，C在0.03%以下時(shí)，平衡Cr只有4%左右；提高溫度可提高平衡Cr含量，但是耐火材料難以承受。如：18%Cr的鋼液，溫度要達(dá)到1900℃以上，為此開發(fā)了以降低CO分壓的冶煉方法。不銹鋼常用精煉方法：

電弧爐（EF）直接冶煉法、 AOD（氬氧脫碳法）、 VOD（真空吹氧脫碳法）、 轉(zhuǎn)爐頂?shù)蛷?fù)吹法（K-OBM-S、K-BOP法等）、RH-OB法，其中以AOD法、VOD法占主導(dǎo)地位。通過分別使用二步法和三步法工藝來生產(chǎn)冶煉不銹鋼，可以大量生產(chǎn)低碳、超低碳不銹鋼，也能提高Cr的回收率。

1）幾種不銹鋼冶煉方法：

一步法：

EAF    原電爐直接生產(chǎn)工藝

二步法：

EAF+AOD    EAF+VOD

EAF+CLU    LD-OB+VOD

三步法：

EAF+K-OBM-S+VOD或AOD+（LF）

EAF+AOD+VOD

EAF+LD-OB+VOD

2）AOD和VOD的優(yōu)缺點(diǎn)：

AOD冶煉具有投資成本低，脫碳速度快，生產(chǎn)效率高；熱效率高，冶煉成本低；鋼水?dāng)嚢栊Ч?，有利于脫S、O；設(shè)備比較簡(jiǎn)單，工藝容易掌握等，目前世界上約70%左右不銹鋼采用AOD生產(chǎn)，缺點(diǎn)是生產(chǎn)低C、N鋼種困難。

VOD冶煉脫C、保Cr效果好，脫氧效果好；適于生產(chǎn)低C、N鋼種等。缺點(diǎn)投資成本較高，設(shè)備維護(hù)困難等。

不銹鋼熱軋工藝

板帶約占不銹鋼總產(chǎn)量的70%以上。不銹鋼熱軋帶鋼主要由熱連軋機(jī)、爐卷軋機(jī)等生產(chǎn)，其中以熱連軋機(jī)為主，其特點(diǎn)是產(chǎn)量大、成本低、質(zhì)量好，被很多鋼廠廣泛采用。但是目前世界上經(jīng)過改進(jìn)的爐卷軋機(jī)生產(chǎn)不銹鋼的數(shù)量也在增加，如AVESTA、YUSCO等。寬厚板一般由4輥可逆式軋機(jī)為主進(jìn)行生產(chǎn)。

不銹鋼冷軋工藝

不銹鋼是高合金鋼，軋制變形抗力大，為了進(jìn)行高效率、高精度的軋制，應(yīng)采用剛性大的軋機(jī)，一般采用多輥冷軋機(jī)：

森吉米爾二十輥軋機(jī)

十八輥軋機(jī)

十二輥軋機(jī)

四輥軋機(jī)

冷連軋機(jī)

其中，使用最多的是森吉米爾二十輥軋機(jī)，它提高了自動(dòng)控制、厚度精度控制、板型控制，滿足市場(chǎng)高質(zhì)量要求。

不銹鋼熱處理工藝

不銹鋼通過熱處理獲得最佳的使用性能，或?yàn)楹罄m(xù)加工創(chuàng)造條件，一般不銹鋼在出廠前都需進(jìn)行熱處理。

馬氏體不銹鋼：軟化（馬氏體→鐵素體+碳化物）；碳化物擴(kuò)散；調(diào)整晶粒
度。

鐵素體不銹鋼：提高塑性；調(diào)整晶粒度。

奧氏體不銹鋼：碳化物固溶；調(diào)整晶粒度；軟化；減少δ鐵素體。

雙相不銹鋼：碳化物固溶；提高塑性；減少脆性相析出。

常見的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)

不銹鋼自20世紀(jì)初問世以來，隨著它的研究開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，其標(biāo)準(zhǔn)也在各工業(yè)發(fā)達(dá)國家逐漸建立起來，不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)的建立、健全，反過來對(duì)推動(dòng)不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提高，發(fā)展不銹鋼產(chǎn)品的市場(chǎng)貿(mào)易，起到極為重要的作用。

中國國家（GB/T）標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T4237-2007不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶

GB/T3280-2007不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶

GB/T4238-2007耐熱鋼鋼板和鋼帶

GB/T1220不銹鋼棒

GB/T8165不銹鋼復(fù)合鋼板和鋼帶

GB/T20878-2007不銹鋼和耐熱鋼、牌號(hào)及化學(xué)成分

其它專用不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)等以及各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

常用國外標(biāo)準(zhǔn)（國際通用標(biāo)準(zhǔn)）：

ASTM A240（M）不銹鋼鋼板（美標(biāo)）

ASME A 240（M）不銹鋼鋼板（美標(biāo)）

ASTM A 480（M） 不銹鋼鋼板（美標(biāo)）

JIS4305不銹鋼冷軋鋼板（日標(biāo)）

JIS4304 不銹鋼熱軋鋼板（日標(biāo)）

EN10028 壓力容器用不銹鋼（歐盟）

EN10088 一般用途薄板、中板及帶不銹鋼（歐盟）

其它歐洲EN系列標(biāo)準(zhǔn)等