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1、1不锈钢相关介绍1第1页，本讲稿共24页主要内容u1.概述u2.不锈钢的分类 u3.不锈钢的成分标准u4.不锈钢体系图及发展过程u5.不锈钢的冶炼工艺及设备第2页，本讲稿共24页1 概述相对于普通的碳素钢相对于普通的碳素钢,不锈钢的化学成分主要不锈钢的化学成分主要增加了合金元素增加了合金元素铬铬(Cr)、镍、镍(Ni)、锰、锰(Mn)和钼和钼(Mo)等，使二者的材料特性存在很大的不同。等，使二者的材料特性存在很大的不同。不锈钢的不锈钢的耐腐蚀性耐腐蚀性能主要取决于能主要取决于Cr含量，含量，Mo和和N也可以加强其耐腐蚀性能；也可以加强其耐腐蚀性能；Ni主要用来保证不主要用来保证不锈钢的锈钢的微
2、结构和力学性能微结构和力学性能。第3页，本讲稿共24页1.1 不锈钢的缺陷类别分类分类个数个数典型缺陷典型缺陷共同缺陷共同缺陷原料缺原料缺陷陷28金属球痕，大理石纹，纵向发裂金属球痕，大理石纹，纵向发裂划伤，划伤，异物压入异物压入,污染，污染，折痕，折痕，卷取不良卷取不良冷轧缺冷轧缺陷陷30辊印，辊表面粗糙，辊振动痕，辊印，辊表面粗糙，辊振动痕，鱼尾纹，微细皱纹，浪型缺陷，鱼尾纹，微细皱纹，浪型缺陷，垫纸压入垫纸压入退火酸退火酸洗洗32过酸洗，退火酸洗，欠酸洗，过酸洗，退火酸洗，欠酸洗，欠退火，点蚀，锈，刷辊痕，欠退火，点蚀，锈，刷辊痕，橡胶残留，白斑，酸洗液残留，橡胶残留，白斑，酸洗液残留，
3、炉内停止炉内停止精整缺精整缺陷陷30脱脂不良，研磨不匀，条纹，脱脂不良，研磨不匀，条纹，毛边毛边第4页，本讲稿共24页1.2 不锈钢的品质特性项目项目基本组织基本组织代表钢种代表钢种STS304 STS430 STS410热处理热处理 固融化热处理固融化热处理退火退火 退火后急冷退火后急冷硬度性硬度性 加工硬化性加工硬化性微量硬化性微量硬化性小量硬化性小量硬化性主要用途主要用途建筑物内外装饰建筑物内外装饰,厨厨房房用具用具,化学刻度化学刻度,航空航空机器机器建筑材料建筑材料,汽汽车车零件零件,加用电加用电器器,厨房器具厨房器具,饭饭盒盒等等钎、刀机器零钎、刀机器零部部件件,医院用具医院用具,手
4、手术术用具用具耐腐蚀性耐腐蚀性高高高高中中强度强度高高中中高高加工性加工性高高中中高高磁性磁性非磁非磁上磁性上磁性上磁性上磁性焊接性焊接性高高中中低低第5页，本讲稿共24页2 不锈钢的分类按化学按化学成分分成分分类类Cr系列：系列：铁素体系列、马氏体系列铁素体系列、马氏体系列Cr-Ni系列：系列：奥氏体系列，异常奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列系列，析出硬化系列第6页，本讲稿共24页以金相以金相 组组织分类织分类奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢铁素体不锈钢铁素体不锈钢马氏体不锈钢马氏体不锈钢双相不锈钢双相不锈钢沉淀硬化型不锈钢沉淀硬化型不锈钢不锈钢的分类第7页，本讲稿共24页奥氏体型不锈钢主要合金元
5、素（奥氏体型不锈钢主要合金元素（GB/T20878-2007）不锈钢牌号不锈钢牌号化学成分（质量分数）化学成分（质量分数）/%屈服屈服强度强度0.2/MPa断后断后伸长率伸长率/%CrNiMoMn06Cr19Ni101820811-22054006Cr17Ni12Mo216181014232205403 不锈钢的成分标准第8页，本讲稿共24页双相型不锈钢主要合金元素（双相型不锈钢主要合金元素（GB/T20878-2007）不锈钢牌号不锈钢牌号化学成分（质量分数）化学成分（质量分数）/%屈服屈服强度强度0.2/MPa断后断后伸长率伸长率/%CrNiMoN022Cr22Ni5Mo3N21234.5
6、6.52.53.50.080.245025022Cr23Ni4MoCuN21.524.535.50.050.60.050.210025022Cr25Ni7Mo4N242668350.240.3255015第9页，本讲稿共24页POS329LA双相不锈钢特性双相不锈钢特性 钢种钢种CCrNiMoN Mn3040.0518.58.1-0.041.1316L0.0216.610.12.10.0171.422050.0222.55.73.10.161.5329LA0.0221.52.00.50.1651.5几种不锈钢化学成分对比几种不锈钢化学成分对比 第10页，本讲稿共24页钢种钢种屈服强度屈服强度/
7、Mpa抗拉强度抗拉强度/MPa延伸率延伸率/%硬度硬度（HV）30427167258165220561786227273329LA57879829227材料力学性能对比表材料力学性能对比表 第11页，本讲稿共24页l以下四幅图分别是以下四幅图分别是Cr-Ni系奥氏体不锈钢系奥氏体不锈钢的发的发展过程和展过程和铁素体不锈钢铁素体不锈钢的发展过程以及的发展过程以及JFE公公司司低铬基低铬基和和中高铬基中高铬基钢铁的发展过程钢铁的发展过程4.不锈钢体系图及发展过程不锈钢体系图及发展过程第12页，本讲稿共24页Cr-NiCr-Ni系奥氏体不锈钢的发展过程系奥氏体不锈钢的发展过程第13页，本讲稿共24页
8、铁素体不锈钢的发展过程铁素体不锈钢的发展过程第14页，本讲稿共24页低低铬铬系系钢钢种种体体系系图图第15页，本讲稿共24页第16页，本讲稿共24页工艺设备工艺设备喷嘴安喷嘴安装位置装位置底吹或底吹或侧吹介质侧吹介质顶吹介质顶吹介质投资指数投资指数AOD/AOD-L侧部侧部O2、N2、Ar、Air、CO2O21KCB-S侧部侧部O2、N2、ArO21K-BOP/K-OBM-S底部底部或侧部或侧部O2、N2、Ar、碳氢化合物碳氢化合物O21.31.5MRP,ASM底部底部O2、N2、Ar-1CLU底部底部O2、H2O(蒸汽蒸汽)、N2、ArO21GOR底部底部O2、N2、Ar、碳氢化合物碳氢化合
9、物O21.31.5AOD-VCR侧部侧部O2、N2、Ar-1.11.2VOD/SSVOD底部底部O2、ArO21.11.2冶炼不锈钢的各种精炼设备的比较冶炼不锈钢的各种精炼设备的比较 5 不锈钢的冶炼工艺及设备第17页，本讲稿共24页工艺设备或工艺设备或路线路线生产规模生产规模产品大纲产品大纲主要原材料主要原材料现有车间条件现有车间条件动力供应动力供应状况状况小小大大常规常规碳氧碳氧超低超低碳氧碳氧高炉高炉铁水铁水铬铬矿矿废废钢钢转炉转炉厂厂电炉电炉厂厂新建新建电力电力匮乏匮乏氩气氩气匮乏匮乏预预处处理理铁水铁水脱硅脱硅铁水铁水脱磷脱磷铁水铁水脱硫脱硫初初炼炼炉炉矿热矿热炉炉感应感应炉炉电弧电
10、弧炉炉转炉转炉不锈钢不同冶炼工艺路线选择的考虑因素不锈钢不同冶炼工艺路线选择的考虑因素第18页，本讲稿共24页精精炼炼炉炉AODK-BOPK-OBM-SMRPCLUKCB-S真空炉真空炉VODRH-OBRH-KTB工工艺线艺线一步法一步法两步法两步法三步法三步法注：注：“”表示优先选择的设备或工艺；表示优先选择的设备或工艺；“”表示次选的设备或工艺。表示次选的设备或工艺。工艺设备工艺设备或路线或路线生产规模生产规模产品大纲产品大纲主要原材料主要原材料现有车间条件现有车间条件动力供应状动力供应状况况小小大大常规常规碳氧碳氧超低超低碳氧碳氧高炉高炉铁水铁水铬铬矿矿废废钢钢转炉转炉厂厂电电炉炉厂厂新
11、新建建电力电力匮乏匮乏氩气氩气匮乏匮乏第19页，本讲稿共24页高氮不锈钢的开发进展冶炼工艺冶炼工艺设备设备要求要求工艺工艺要求要求能耗能耗生产生产成本成本规格规格限制限制发展发展水平水平加压感应加压感应熔炼法熔炼法较高较高高高中等中等中等中等无无实验室实验室加压等离子加压等离子熔炼法熔炼法高高较高较高高高较高较高有有工业化工业化加压电渣加压电渣重熔法重熔法高高高高较高较高较高较高有有工业化工业化加压电弧渣加压电弧渣重熔法重熔法中等中等中等中等中等中等较高较高无无工业化工业化大熔池法大熔池法较高较高较高较高较低较低较高较高无无工业化工业化热等静压热等静压熔炼法熔炼法高高高高高高高高有有实验室实验室第20页，本讲稿共24页加压等离子弧重熔炉示意图高氮不锈钢冶炼主要设备（高氮不锈钢冶炼主要设备（1）第21页，本讲稿共24页加压电渣重熔炉示意图高氮不锈钢冶炼主要设备（高氮不锈钢冶炼主要设备（2）第22页，本讲稿共24页加压感应炉示意图高氮不锈钢冶炼主要设备（高氮不锈钢冶炼主要设备（3）第23页，本讲稿共24页第24页，本讲稿共24页