S304308大型不銹鋼鋼錠下注工藝的技術(shù)開發(fā)

S304308奧氏體不銹鋼是不銹鋼的主體鋼種，其產(chǎn)量占不銹鋼總產(chǎn)量的30%以上，在奧氏體不銹鋼中的產(chǎn)量份額達80%。具有耐腐蝕、塑性高、加工成型性好、耐高溫等優(yōu)異性能，是使用量最大、應用范圍最廣的不銹鋼鋼種。

常用于制造石油化工設備的各種換熱器，耐高溫、耐腐蝕的閥體，核島內(nèi)的核電主管道等。

S304308大型不銹鋼鋼錠是鍛造生產(chǎn)大型不銹鋼鍛件必不可少的原料，比如大型換熱器管板用30噸以上鋼錠，核電主管道用60噸以上鋼錠，質(zhì)量要求很高，驗收標準很嚴。大型鋼錠的凝固過程與小型鋼錠有著本質(zhì)區(qū)別，所以，其鋼錠錠型的設計以及冶煉、澆注工藝的制定與質(zhì)量要求不甚嚴格的小鋼錠相比將完全不同。

大型鋼錠由于尺寸大，鋼錠凝固時間延長，鋼錠的凝固過程有以下三個顯著特點：

1) 在凝固中后期，鋼錠中心未凝固的鋼水呈細長形狀，軸向的凝固速度增大，導致搭橋現(xiàn)象產(chǎn)生，搭橋下部的鋼水凝固，得不到補充，造成中心疏松或殘余縮孔。

2) 在鋼錠柱狀晶區(qū)結(jié)束結(jié)晶后，錠心開始結(jié)晶出小晶體，這些小晶體熔點高、雜質(zhì)少、比重大，開始向鋼錠底部沉積，形成結(jié)晶雨，裹挾著被柱狀晶推到前沿的粗大非金屬夾雜物，匯聚到此區(qū)域，形成化學成分的負偏析區(qū)和粗大非金屬夾雜物的聚集區(qū)，因而，這部分鋼錠的冶金質(zhì)量能否通過無損檢測就非常重要。

3) 鋼錠上部是最后凝固區(qū)，是易偏析元素的正偏析區(qū)，另外，有害元素P、S，雜質(zhì)元素As、Sn、Sb的偏析度都很大，在這里正偏析富集，造成鋼錠上部局部區(qū)域塑性和韌性指標嚴重下降。

S304308不銹鋼大型鋼錠采用下注法生產(chǎn)，質(zhì)量上要達到真空上注鋼錠的水平，生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)難度非常大。沈陽鑄鍛有限公司為增強新產(chǎn)品的研發(fā)能力，研究用下注法生產(chǎn)30噸以上各種不銹鋼鋼錠的生產(chǎn)制造工藝是非常必要的。

生產(chǎn)工藝流程為：EBT爐初煉→LF爐精煉→VOD真空脫碳→LF爐再加熱→VD真空脫氣→IC氬氣保護下注。研究表明，采用該工藝冶煉的鋼水成分均勻，H、O、S含量低，夾雜物少，鋼水潔凈度高，與IC澆注工藝配套，是生產(chǎn)大型不銹鋼鋼錠的重要途徑。試驗生產(chǎn)的30噸的S304308不銹鋼大型鋼錠，成功地鍛造出了大型換熱器管板，質(zhì)量完全合格。

從經(jīng)驗來看，生產(chǎn)30噸的S304308不銹鋼大型鋼錠，必須制定科學合理的生產(chǎn)工藝，確定各項工藝參數(shù)，在技術(shù)準備和生產(chǎn)工作中嚴格按工藝貫徹執(zhí)行。經(jīng)過多次生產(chǎn)試驗，技術(shù)人員總結(jié)出了該項產(chǎn)品的操作要點，為大型無缺陷不銹鋼鋼錠生產(chǎn)積累了寶貴的經(jīng)驗。