[发明专利]一种含铬钢表面抛光夹杂物凹坑缺陷的控制方法

说明书

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种含铬钢表面抛光夹杂物凹坑缺陷的控制方法，在含铬钢精炼过程中，降低通过硅锰对钢液进行脱氧，控制合金和辅料中的铝和钙含量，使用铝含量和钙含量都低于0.05％的低铝低钙铁合金和辅料，将钢中铝含量控制在0.001％以下，钢中钙含量控制在0.0003％以下；使用碱度为1.5‑1.7的精炼渣；将钢中的硅含量控制到0.4％以下，再先弱冷后强冷，增强铬、硅和锰元素在钢基体与夹杂物周围的扩散传质，通过热处理后，促进产品表面锯齿形尖晶石夹杂物的生成，从而避免夹杂物引起的表面抛光凹坑缺陷。使得不锈钢表面等级达到BA等级，表面光泽度极好，有很高的反射率，如同镜面的表面。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，尤其涉及一种含铬钢表面抛光夹杂物凹坑缺陷的控制方法。

背景技术

钢中非金属夹杂物的成分、形态、尺寸、以及分布直接影响不锈钢的表面质量和产品性能。以不锈钢为代表的含铬钢被广泛应用于航天、特种装备、海洋开发、汽车制造、医疗器械、家用电器等领域，对其耐腐蚀性能、耐高温性能、抛光性能提出了很高的要求。钢基体为金属，夹杂物为非金属，在含铬不锈钢的表面抛光过程中，由于夹杂物与钢基体之间存在缝隙，夹杂物容易从钢基体脱落，在钢表面形成凹坑，导致抛光缺陷，严重影响含铬钢的表面光泽程度。因此，非金属夹杂物的控制是生产高品质含铬钢的重中之重。

在含铬钢的整个冶炼生产环节中，已经开发了一系列对夹杂物进行控制的方法。从AOD末期开始，可以通过脱氧对夹杂物的生成进行控制；在精炼反应器中，通过钙处理和炉渣精炼对304不锈钢中的夹杂物进行改性，降低夹杂物对钢材的危害，保证连铸生产的顺行；在连铸过程中，通过保护浇注的手段防止钢液成分和夹杂物成分发生转变，减少新夹杂物的生成。已有专利也都是从夹杂物的成分控制角度提出的从转炉出钢、精炼到连铸的含铬钢冶炼过程中夹杂物控制方法。

由于含铬钢中非金属夹杂物主要为球形或较为规则的多面体形，极易在含铬钢抛光过程中从表面脱落形成凹坑缺陷。因此，为了有效解决含铬钢表面抛光夹杂物凹坑缺陷，有必要通过对含铬钢中夹杂物的形状进行有效控制，加强非金属夹杂物与钢基体的连接性，有效避免夹杂物引起的表面抛光凹坑缺陷。

发明内容

本发明公开了一种含铬钢表面抛光夹杂物凹坑缺陷的控制方法，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种含铬钢表面抛光夹杂物凹坑缺陷的控制方法，所述控制方法调整合金和辅料中的铝和钙的含量，加入一定碱度精炼渣进行精炼，在连铸过程中控制冷却温度，最后在热处理过程中加热温度，通过改变钢成分和温度改变含铬钢热力学平衡状态下的非金属夹杂物种类，改变钢中非金属夹杂物的形状，增强其与钢基体的连接性，最终有效避免夹杂物引起的表面抛光凹坑缺陷。

本发明采用的技术方案是：处理步骤具体如下：

在含铬钢精炼过程中，降低通过硅锰对钢液进行脱氧，严格控制合金和辅料中的铝和钙含量，使用较低碱度精炼渣，将钢水中夹杂物控制为SiO₂-MnO，降低钢水中硅元素的含量，促进后续冷却和加热过程中铬元素对SiO₂-MnO夹杂物的还原作用；

在含铬钢的连铸过程中，通过结晶器二冷先弱冷后强冷的冷却工艺，促进连铸坯表层夹杂物由球形氧化硅锰夹杂物向锯齿形MnO-Cr₂O₃尖晶石夹杂物和SiO₂-MnO复合夹杂物的转变；

在含铬钢的热处理过程中，通过高温加热处理，促进产品表面锯齿形MnO-Cr₂O₃尖晶石夹杂物的生成，从而避免夹杂物引起的表面抛光凹坑缺陷。

进一步地，步骤(1)严格控制合金和辅料中的铝和钙含量，使用铝含量和钙含量都低于0.05％的低铝低钙铁合金和辅料，降低原料中铝和钙元素的来源，将钢中铝含量控制在0.001％以下，钢中钙含量控制在0.0003％以下。