①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力,防止工件变形、开裂。
②软化工件以便进行切削加工。
③细化晶粒,改善组织以提高工件的机械性能。
④为终热处理(淬火、回火)作好组织准备。
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但无论是哪种方法都具有一定的局限性,具体表现在:转炉炼钢时的回硫现象削弱了铁水预脱硫的实际效果;搅拌器或喷枪会污染铁水;铁损较大。对于超低硫钢生产,在铁水预处理和转炉冶炼的基础上,还需要进行钢水二次深脱硫,方法主要有LF搅拌脱硫、RH喷粉脱硫、钢包喷粉脱硫。二次精炼的喷粉装置按载具与钢水的接触方式可简单分为两类,一类为直接接触型,如SL、TN、KIP、V-KIP、VOD-PRH-PB等,即喷枪插入钢液中与液体接触;另一种是非接触式如RH-PTB,喷枪不与钢液接触。
常用的退火工艺有:①完全退火。用以
细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30~50℃,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却,在冷却过程中奥氏体再次发生转变,即可使钢的组织变细。
②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20~40℃,保温后缓慢冷却,在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状,从而降低了硬度。
③等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度,以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体不稳定的温度,保温适当时间,奥氏体转变为托氏体或索氏体,硬度即可降低。
④再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象(硬度升高、塑性下降)。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50~150℃ ,只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。
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大气二次氧化的控制必须控制钢包内的搅拌强度,以防羽毛状气柱破坏覆盖层,确保容器的气密性和惰性。在向中间包注入用镧示踪的钢水时,个水口上能看到沉积物,这是强烈二次氧化的证据。中间包无氧化预热能避免氧化预热产生的渣壳。中间包盖和0.1%0.5%的预钝化能有效避免开浇阶段的包内二次氧化。对长水口、塞棒和浸入式水口的压力测量、计算表明是负压,尤其是靠近滑动水口和塞棒处。耐火砖、耐火衬保持密实是非常重要的,必要时可吹氩进行钝化保护。
⑤石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右 ,保温一定时间后适当冷却 ,使渗碳体分解形成团絮状石墨。
⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化,提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下 ,将铸件加热到尽可能高的温度,并长时间保温,待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力。