耐蚀合金板材生产流程优化研究

目前，国内、外耐蚀合金板材产品的生产流程为：首先采用固定式电渣重熔工艺生产规格为（350×1250×2000）mm的耐蚀合金板坯，然后采用粗轧机将板坯厚度减小至200mm厚以下，最后再进轧机轧制成中厚板、热轧卷、冷轧板等。该生产工艺增加了电渣板坯的开坯工序，生产流程长，生产成本、能耗增加。国内外很多大公司均采用该流程生产，其中包括德国蒂森克虏伯公司、美国特殊钢公司、美国ATI公司等。
采用T型结晶器抽锭电渣重熔方式直接生产出厚度小于200mm的电渣板坯，该板坯可以直接进入轧机轧制成中厚板、热轧卷，节省中间的锻造开坯工序，生产成本、能耗降低。目前，国、内外未见在这一领域的研究。
生产流程优化研究所采用的电极为中频感应炉+AOD精炼的方式冶炼规格为（90×320×3500）mm的电极，拼焊成两支规格为（90×1320×3500）mm的电渣重熔用电极，电极表面平整、光洁、无凸起和氧化皮，试验材料为UNSN08825合金。
在化渣炉内将烘烤充分的CaF2、Al2O3、CaO、MgO、SiO2五元渣系熔清，然后将液渣注入结晶器中，采用双极串联板坯抽锭电渣重熔炉生产，通过设计抽锭电渣重熔用渣系、电极的熔化速度、冷却条件等，解决了耐蚀合金扁锭抽锭电渣重熔过程中的漏钢、漏渣造成的表面质量差问题，Ti元素烧损问题，最终冶炼出表面质量良好、化学成分合格、热塑性良好的扁锭，电渣扁锭的规格为：200mm（厚）×1250mm（宽）×3000mm(长)，单重6吨。
将表面打磨好的电渣扁锭放入天然气加热炉均温区，加热至1200℃，保温5h，出炉后高压水除鳞，采用3300四辊可逆轧机进行热轧，轧制过程没有出现裂纹缺陷，热轧板规格为：100mm（厚）×1250mm（宽）×6000mm（长），轧后空冷。试验结果如下：
（1）沿UNSN08825合金扁锭厚度方向取样，进行结晶组织分析发现，无疏松、白亮带、皮下气泡、翻皮、白点、轴心晶间裂纹、内部气泡、非金属夹杂物及夹渣、异金属夹杂物等缺陷。电渣扁锭由边缘细等轴晶区与中间柱状晶区两部分组成，其中细等轴晶区约占7%，柱状晶区约占93%，心部无粗大的等轴晶区，柱状晶生长方向与轴向的夹角约为40°，该夹角小于电渣锭结晶组织的理想夹角45°。研究表明采用抽锭电渣重熔工艺生产的UNSN08825合金电渣扁锭具有较好的组织结构。
（2）热轧板坯表面平整，无轧制裂纹，热轧板经超声波探伤后心部无裂纹，UNSN08825合金电渣板坯具有良好的热变形性能。板坯经热处理后，力学性能满足ASMESB424标准要求，组织、腐蚀性能良好：RP0.2270/255MPa，Rm620/625MPa，A45.0/45.0%，晶间腐蚀0.0244mm/月，晶粒度6.0。
（3）耐蚀合金的板材生产流程省去了中间开坯工序，优化了生产流程。