針對不銹鋼冶煉特點,通過脫碳熱力學和動力學分析,研究了VOD精煉工藝參數對超純鐵素體不銹鋼脫碳速度和終點碳含量的影響,并進行了大量工業生產試驗。316F圓棒試驗結果得出的結論是:冶煉溫度對VOD的脫碳影響較大,溫度越高越有利于脫碳,但是受耐材的限制,初始溫度控制在1600~1620℃較為適宜。通過增大吹氧流量、降低壓力和氧槍高度可提高高碳區的脫碳速度、縮短冶煉時間。圓棒廠家在真空度小于70Pa的條件下,低碳區的攪拌強度對終點碳含量影響非常大,增大吹氬流量可獲得較低的碳含量,適當延長脫碳時間能獲得更低碳含量。VOD冶煉冶煉超純鐵素體不銹鋼終點碳質量分數應控制在100×10-6以下。
按鋼板的性能特點和用途分類,分為耐不銹鋼板、耐不銹鋼板、耐點蝕不銹鋼板、耐應力腐蝕不銹鋼板、不銹鋼板等。316F圓棒按鋼板的功能特點分類,分為低溫不銹鋼板、無磁不銹鋼板、易切削不銹鋼板、超塑性不銹鋼板等。現常用的分類是按鋼板的組織結構特點和鋼板的化學成分特點以及兩者相結合的分類。一般分為馬氏體不銹鋼板、鐵素體不銹鋼板、奧氏體不銹鋼板、雙相不銹鋼板和沉淀硬化型不銹鋼板等或分為鉻不銹鋼板和鎳不銹鋼板兩大類。寧波圓棒用途很廣典型用途:紙漿和造紙用設備熱交換器、機械設備、染色設備、膠片沖洗設備、管道、沿海區域建筑物外部用材等。
目前,我國不銹鋼冶煉工藝主要采用二步法和三步法,二步法單工序氬氣消耗高,三步法投資大、綜合生產成本高。圓棒廠家幾年前,中冶集團中冶東方工程技術有限公司開始進行新型一步法不銹鋼冶煉工藝的科研課題的研發、設計和試生產。最近,中冶東方自主研發的“新型一步法不銹鋼冶煉工藝”技術成果榮獲中冶集團科學技術獎一等獎。316F圓棒該項技術通過科技成果鑒定,并且被鑒定委員會一致認定“屬于國內首創,達到國際領先水平”。
316L不銹鋼板在焊接時容易發生以下問題:(1)熱裂紋:因為316L不銹鋼含Cr、Ni等金屬元素較多,316F圓棒易與S、P等雜質構成低熔點化合物或共晶硼、硅等的偏析,將推動發生熱裂紋;焊縫易構成方向性強的粗大柱狀晶組織,有利于有害雜質和元素的偏析,然后推動構成接連的晶間液膜,提高了熱裂紋的敏感性;若焊接時加熱不均勻,則易構成較大的拉應力,推動焊接熱裂紋的發生。(2)晶間腐蝕:依據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450~850℃敏化溫度區間時,將發生敏化,過飽和固溶的碳向晶粒距離松散與晶界附近的鉻結構成鉻的碳化物(CrFe)23C6,并在晶界堆積分出。316F圓棒鉻原子松散速率沒有碳快,來不及從晶內補充到晶界附近,因此晶界呈現貧鉻區,喪失了抗腐蝕功用,在腐蝕性介質中作業一段時刻會呈現晶間腐蝕。