真空感应炉对不同成分合金钢熔炼试验

伯希钢

氮是钢中常见元素之一，氮原子在钢中具有固溶强化作用，能够提高钢的淬透性、提高蠕变强度，并与钢中其他元素化合，有沉淀硬化作用。在真空感应炉中，氮元素受真空冶炼的影响，多数氮化物会在钢液中分解析出氮气，给钢液增氮带来困难。研究人员探讨了真空度、温度和氮化物成分对钢中氮溶解度影响，并在50kg真空感应炉对不同化学成分的合金钢（/%：0.06～0.36C、≤3.23Si、≤2.20Al、≤9.00Cr）进行3种氮化物-氮化硅、氮化锰和氮化铬的增氮试验。

　　结果表明：1）影响氮溶解度的温度、真空度和化学成分诸因素中，真空度对钢液中溶解度影响最大，对氮溶解度的贡献率达到60%以上；2）当冶炼温度、真空度相同时，钢中元素成分对氮溶解度和氮化物的收得率有较大影响。Ti、Cr提高氮溶解度和氮化物的收得率；C降低氮溶解度和氮化物的收得率；钢中含有一定量的铝，可以显著提高氮化物的收得率；3）40kPa氩气压力，1600～1650℃时，硅钢、结构钢和9%Cr钢中加入氮化硅、氮化锰、氮化铬，氮化物收得率分别为25%～30%、30%～50%、60%～100%；4）真空冶炼条件下氮化物增氮工艺要求，首先确定钢中氮溶解度大于目标氮含量，选择合适的氮化物种类，综合考虑钢中元素成分对氮溶解度和氮化物收得率的影响。