PDF《第8卷第3期》

第8卷第3期

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0 9年 9月 材料与冶金学报JournalofMa t e r i a l s a n d Me t a l l u r g y V o

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8 No .

3 S e p t .2

0 09 真 空感应 炉近常压 气 氛保 护熔炼高氮 马 氏体 不锈 钢 马小平 ,王立军 ,刘春 明(东北 大学 材料与冶金学院 ,沈阳

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0 4 ) 摘要:研究 了在真空感应炉近常压气氛保护熔炼 条件下氮在马 氏体 不锈 钢0Crl6Ni5Mo中的溶解度 ,探讨 了炉 内保护气体种类 、氮化铬铁加入量对钢中氮含量 的影响.结果表明,炉 内保护气体种类对钢 中氮的溶解 度有较大影响,氮化铬铁合 金加入量对钢氮含量 的影响 因保护气体种类 不同而异. 关键词 :真空感应炉 ;

近常压气氛保护 ;

氮化铬铁 ;

高氮马氏体不锈钢 中图分类号 :T F

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4 文献标识码 :A 文章编号 :1

6 7

1 ―

6 6

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0 9 )

0 3 ~1

6 8 -

0 4 S me l t i ng o f hi g h ni t r o g e n ma r t e n s i t i c s t a i n l e s s s t e e l s b y v a c u um i n d uc t i o n f u r n a c e u nd e r ne a r no r ma l p r o t e c t i v e a t mo s ph e r e MA Xi a o - p i n g , WA NG L i d u n , L I U C h u n―r u i n g ( S c h o o l o f Ma t e r i a l s a n d M e t a l l u r g y ,No r t h e a s t e r n Un i v e r s i t y ,S h e n y a n g

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0 4,C h i n a ) Ab s t r a c t:The s ol u b i l i t y of n i t r og e n i n ma r t e n s i t i c s t a i n l e s s s t e e l 0Cr

1 6Ni

5 M o whe n s me l t e d b y v a c uu m i nd uc f io n f u r n a c e un de r ne a r n o r m a l p r ot e c t i v e a t m os ph e r e wa s i n ve s t i g a t e d. The e f fe c t s of t he p r ot e c t i ve g a s t y p e a n d t he ni t r i de d f e r r o c h r omi u m a d d i t i on

1 e ve

1 on n i t r o g e n c o nt e n t i n t he h i g h ni t r o g e n ma r t e ns i t i c s t a i nl e s s s t e e l we r e d i s c u s s e d. The r e s ul t s s h o w t h a t t h e p r o t e c t i v e g a s t ype h a s a s i g ni f ic a n t e f fe c t o n t h e n i t r o g e n c o n t e n t i n s t e e l s a nd t h a t t he e f fe c t of n i t r i de d f e - r r oc h r o m e a d d i t i on

1 e v e l o n n i t r o ge n c ont e n t v a r i e s wi t h t he t yp e s o f t he p r ot e c t i v e g a s . K e y wo r ds: v a c uu m i n d uc t i on f u r na c e;

n e a r n o r m a l pr o t e c t i v e a t m os p he r e;

ni t r i d e d f e r r oc h r o m i um ;

h i g h n i t r o g e n m a r t e ns i t i c s t a i nl e s s s t e e

1 氮作为强奥氏体形成元素应用于各类不锈钢 中, 不但可以显著提高不锈钢的力学性能和耐蚀 性能, 甚至可以代替一部分 昂贵的镍 . 近年来 , 人们关于高氮不锈钢的研究很多 , 但大部分是关 于奥氏体不锈钢的 , 对高氮马氏体不锈钢 的研究 较少. 根据 目前的研究结果 , 氮在体心立方的 一Fe和 一F e中的溶解度较低 , 而在面心立方的 ― F e中的溶解度较大, 而且随着温度 的降低 , 氮在y― F e中的溶解度增加 ( 图1).由于钢液在凝 固过程中按 L 一6一F e ― ―F e顺序发生相变, 所 以氮在 8一F e中的溶解度成为限制氮在钢中溶解 的瓶颈. 如果钢液中氮含量很高 , 在凝固过程中有 可能会析出氮气. 这些析 出的氮气滞留在钢中形 成气孔 , 影响钢锭质量. 目 前高氮钢的冶炼通常采 用加压电渣重熔和反压铸造等工艺来完成 , 也有 采用热等静压熔炼 、 加压感应熔炼及粉末冶金等 图1温度和铬质量分数对钢 中氮溶解度的影响 F i g .