中频感应炉稳定化处理钢液

1.钢中碳、氮的稳定化处理

尽管将钢中的碳、氮含量控制在较低水平，但仍然高于在铁素体中的溶解度。也就是说，依然有一部分游离的碳、氮，能同铬形成有害的化合物，对钢的性能造成危害。为此，向钢中加入与碳、氮亲和力大于铬的元素，形成有益于改善钢的性能的化合物，以变害为利。这种处理方法称为稳定化处理。常用钛、铌作为稳定化元素。

（1）钛、铌稳定化处理的机制 钛、铌对碳、氮具有很强的亲和力。将钛、铌加入钢中，能同碳、氮形成TiN、TiC、Ti（CN）和NbC、NbN、Nb（CN）等化合物，消除了剩余碳、氮带来的危害，使有效铬的含量增加，并保留在基体中，改善了钢的耐蚀性。

在经钛、铌稳定化处理的钢中，钛主要以TiN的形式存在，铌主要以TiC的形式存在。两者作用不同，同时使用会得到最佳效果。

（2）稳定化处理方法 稳定化处理是在冶炼过程的精炼期末，钢液经充分脱氧之后进行。否则，钢液含氧量较高，加入钛、铌会产生氧化，降低了稳定化处理元素的利用率和处理效果。

稳定化处理元素可以单加，也可以复合加入，根据冶炼钢号的特点作出决定。通常复加效果比较理想。

（3）稳定化处理元素的加入量 依据钢液中[C]、[N]含量，计算得出加入量。计算之前应取样分析碳、氮含量。

稳定化元素加入量按下列公式计算：

Ti%=8（[C]+[N]）～0.80%

Nb%=12（[C]+[N]）～0.80%

式中Ti、Nb——钛、铌加入量的质量分数；(www.xing528.com)

[C]、[N]——钢液中碳、氮含量的质量分数。

（4）钛、铌的使用形式 钛以质量分数25%左右的钛铁形式加入钢中。含钛低的钛铁比含钛高的密度大、熔点低，加入前烘烤到300℃左右加入钢中。

铌以质量分数＞50%的铌铁形式加入钢中。铌铁的熔点高、密度大、不易熔化，加入前应破碎至5～10mm，烘烤到400℃左右加入钢中。

钛、铌加入后应大功率搅拌加热1～2min，使其熔化分布均匀后，出钢浇注。

2.稳定化处理后的注意事项

（1）含钛钢液的浇注 使用钛稳定化处理后，钢液中含有熔点高的TiN、TiC、TiO₂等，会增大钢液的粘度、降低流动性，对浇注质量产生不利影响。为了提高钢液的流动性、获得较好的钢锭表面质量，应适当提高浇注温度和浇注速度。浇注时，采取注流氩气保护会显著改善冶金质量。

（2）加强含钛钢锭的表面精整 钢液中的含钛化合物凝固时，会粘附在钢锭表面，形成夹渣、皱褶、折叠等缺陷，增大了钢锭的修磨量。为保证冶金质量，必须清除这些缺陷。

（3）含钛钢中非金属夹杂物增多 与铌稳定化钢相比，含钛钢中夹杂物含量增多，夹杂物评级高约0.5～1.0级。主要夹杂物类型是TiN和TiO₂，会给钢制品的表面质量带来不利影响。

总之，用钛作稳定化元素会带来以上缺点，用铌作稳定化元素不存在这些缺点。只是使用重量大一些，成本高，但是效果好。