不锈钢生产工艺与常用标准

 

 

一、不锈钢生产冶炼工艺 

 

先来介绍下不锈钢冶炼的基本原理。 

 

不锈钢中含有至少10.5%的Cr，这与碳钢生产不同。因此在脱碳反应时，会发生反应： 

 

 

Cr3O4+4[C] = 3[Cr]+4CO

 

 

反应平衡常数

 

 

因在高Cr钢水中，Cr比C优先氧化，在正常冶炼温度下，C在0.03%以下时，平衡Cr只有4%左右；提高温度可提高平衡Cr含量，但是耐火材料难以承受。如：18%Cr的钢液，温度要达到1900℃以上，为此开发了以降低CO分压的冶炼方法。不锈钢常用精炼方法： 

 

电弧炉（EF）直接冶炼法、 AOD（氩氧脱碳法）、 VOD（真空吹氧脱碳法）、 转炉顶低复吹法（K-OBM-S、K-BOP法等）、RH-OB法，其中以AOD法、VOD法占主导地位。通过分别使用二步法和三步法工艺来生产冶炼不锈钢，可以大量生产低碳、超低碳不锈钢，也能提高Cr的回收率。 

 

1）几种不锈钢冶炼方法： 

 

一步法： 

 

EAF 原电炉直接生产工艺 

 

二步法： 

 

EAF+AOD EAF+VOD  

 

 

EAF+CLU LD-OB+VOD

 

三步法： 

 

EAF+K-OBM-S+VOD或AOD+（LF）  

 

EAF+AOD+VOD  

 

EAF+LD-OB+VOD  

 

2）AOD和VOD的优缺点： 

 

AOD冶炼具有投资成本低，脱碳速度快，生产效率高；热效率高，冶炼成本低；钢水搅拌效果好，有利于脱S、O；设备比较简单，工艺容易掌握等，目前世界上约70%左右不锈钢采用AOD生产，缺点是生产低C、N钢种困难。 

 

VOD冶炼脱C、保Cr效果好，脱氧效果好；适于生产低C、N钢种等。缺点投资成本较高，设备维护困难等。 

 

二、不锈钢热轧工艺 

 

板带约占不锈钢总产量的70%以上。不锈钢热轧带钢主要由热连轧机、炉卷轧机等生产，其中以热连轧机为主，其特点是产量大、成本低、质量好，被很多钢厂广泛采用。但是目前世界上经过改进的炉卷轧机生产不锈钢的数量也在增加，如AVESTA、YUSCO等。宽厚板一般由4辊可逆式轧机为主进行生产。 

 

三、不锈钢冷轧工艺 

 

不锈钢是高合金钢，轧制变形抗力大，为了进行率、高精度的轧制，应采用刚性大的轧机，一般采用多辊冷轧机： 

 

森吉米尔二十辊轧机 

 

十八辊轧机 

 

十二辊轧机 

 

四辊轧机 

 

冷连轧机 

 

其中，使用多的是森吉米尔二十辊轧机，它提高了自动控制、厚度精度控制、板型控制，满足市场高质量要求。 

 

四、不锈钢热处理工艺 

 

不锈钢通过热处理获得佳的使用性能，或为后续加工创造条件，一般不锈钢在出厂前都需进行热处理。 

 

马氏体不锈钢：软化（马氏体→铁素体+碳化物）；碳化物扩散；调整晶粒度。  

 

铁素体不锈钢：提高塑性；调整晶粒度。 

 

奥氏体不锈钢：碳化物固溶；调整晶粒度；软化；减少δ铁素体。  

 

双相不锈钢：碳化物固溶；提高塑性；减少脆性相析出。 

 

五、常见的不锈钢标准 

 

 

不锈钢自20世纪初问世以来，随着它的研究开发和生产技术的不断发展，其标准也在各工业发达国家逐渐建立起来，不锈钢标准的建立、健全，反过来对推动不锈钢生产技术的进步，推进产品质量的提高，发展不锈钢产品的市场贸易，起到极为重要的作用。

 

中国国家（GB/T）标准： 

 

GB/T4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带 

 

GB/T3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带 

 

GB/T4238-2007耐热钢钢板和钢带 

 

GB/T1220不锈钢棒 

 

GB/T8165不锈钢复合钢板和钢带 

 

GB/T20878-2007不锈钢和耐热钢、牌号及化学成分 

 

其它专用不锈钢标准等以及各企业标准 

 

六、常用国外标准（通用标准）： 

 

ASTM A240（M）不锈钢钢板（美标） 

 

ASME A 240（M）不锈钢钢板（美标） 

 

ASTM A 480（M） 不锈钢钢板（美标） 

 

JIS4305不锈钢冷轧钢板（日标） 

 

 

JIS4304 不锈钢热轧钢板（日标）

 

EN10028 压力容器用不锈钢（欧盟） 

 

 

EN10088 一般用途薄板、中板及带不锈钢（欧盟）

 

其它欧洲EN系列标准等

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