[00339141]特殊钢 TiN 控制冶金关键技术
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技术详细介绍
成果简介：
特殊钢中添加一定量的 Ti 元素可以起到 C,N 稳定化、凝固异质形核、钉扎晶界、弥散强化等效果，获得合适的 TiN 粒子大小、数量和分布是冶金关键技术。
以下以铁素体不锈钢和 20CrMnTi 齿轮钢为例对 TiN 控制冶金关键技术进行说明。
1. 铁素体不锈钢 TiN 控制冶金关键技术。铁素体不锈钢具有成本低、导热系数大、耐应力腐蚀和点蚀等优良性能，发展前景广阔。但是，铁素体不锈钢极易产生色差、皱折缺陷，为了改进这类典型缺陷，本技术发明了在凝固过程形成Ti2O3-TiN 复合核心获得高比例等轴晶率的新方法，有效地改善了这类缺陷，在实际生产中得到了成功应用(图 1)。其关键技术包括: ①Al、Ti、O、Ca、Mg 等成分的优化设计；②冶金控氧工艺和精炼渣系的特殊设计；③凝固冷却制度的特殊设计等。
2. 20CrMnTi 齿轮钢 TiN 控制冶金关键技术。20CrMnTi 作为齿轮钢材料长期以来在我国得到了普遍使用，但这类钢很容易形成大尺寸的 TiN 夹杂，甚至导致淬透性的波动。本研究发明了通过严格控制冶炼过程钢液中 Al、O、Ca、Mg、 Ti、N 等元素的成分，抑制凝固过程中 MgO-Al2O3-TiOx 类氧化物作为 TiN 形核核心，推迟 TiN 在凝固过程的析出时机，所形成的 TiN 尺寸细小且弥散分布，5μm 以上大尺寸 TiN 夹杂物出现概率显著降低，质量稳定性有效提高。