如何优化细化铁素体不锈钢钢锭的结晶组织？

超低碳铁素体不锈钢，在钢液冷却凝固时呈现粗大的结晶组织。粗大的铁素体晶粒会导致钢的热加塑性下降，降低了成材率。冶炼过程采取下列措施可以细化钢锭的结晶组织。

1.加快钢液的凝固速度

（1）设计专用钢锭模 浇注超低碳铁素体不锈钢，应当设计锥度小、模壁厚、锭身长的钢锭模，以加快钢液凝固速度，以减少柱状晶区扩大等轴晶区。

（2）采用低温快速浇注 在浇注铌稳定化钢种时，应当采取降低浇注温度，快速浇注的方法，以缩短钢液凝固时间，改善钢锭结晶组织的结构。

2.加入稀土元素，细化结晶组织

在铁素体不锈钢中加入稀土元素，可以扩大钢锭等轴晶区、缩小柱状晶区，改善钢锭的结晶结构。在真空感应炉内熔炼0Cr17铁素体不锈钢时，稀土元素加入量对钢锭结晶组织的影响见表1-12。(www.xing528.com)

表1-12 稀土元素加入量对钢锭结晶组织的影响

加入钢中的稀土元素，同氧、硫形成高熔点的硫氧稀土复合化合物La₂O₂S（1940℃）、Ce₂O₂S（1950℃）、Y₂O₂S（2120℃）。这些固态质点弥散分布在钢液内，凝固时起晶核作用，细化了铁素体晶粒。在脱氧良好的钢液里，出钢前加入质量分数为0.10%～0.20%的稀土元素，可以取得最佳的效果。

3.加铌细化铁素体组织

铌加入超低碳铁素体不锈钢中，具有稳定碳、氮和细化铁素体组织的双重作用。作为细化晶粒时，加入质量分数为0.05%～0.40%的铌，可以起到明显的效果。