特殊鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)
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qltgsc123 發(fā)布時(shí)間：2011-02-24 16:43:40
特殊鋼一般是指具有特殊機(jī)能或特殊用途的鋼種。其與普通鋼比擬具有更高
的強(qiáng)度和韌性、物理機(jī)能、化學(xué)機(jī)能、生物相容性和工藝機(jī)能。因其機(jī)能特殊，
決定了它在國民經(jīng)濟(jì)及軍事產(chǎn)業(yè)中據(jù)有極其重要的地位。因此，在出產(chǎn)制造特
殊鋼時(shí)，就需要采用特殊的工藝裝備技術(shù)來實(shí)現(xiàn)特殊的化學(xué)成分、特殊的組織
和機(jī)能。
特殊鋼的定義在國際上沒有明確劃定，各國特殊鋼的統(tǒng)計(jì)分類不完全相同。
我國特殊鋼定義與日本、歐洲相近，包括優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼、高合金鋼三大類，
通常展開為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具
鋼、軸承鋼、彈簧鋼（碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼）、耐熱鋼和不銹鋼。因?yàn)楦邷睾?br />
金與精密合金在特殊鋼廠出產(chǎn)，也將這兩種合金納入特殊鋼的行列之中統(tǒng)計(jì)[1]。在
特殊鋼領(lǐng)域，除優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和碳素彈簧鋼外，其余均為合金鋼，
合金鋼約占特殊鋼的70％。目前，世界上特殊鋼有近2000個牌號、約50000個品種
規(guī)格、數(shù)百個檢修尺度。
跟著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對特殊鋼產(chǎn)量及品種的需要日益擴(kuò)大，對質(zhì)量的要求也越
來越嚴(yán)格、苛刻。近年來，圍繞進(jìn)步特殊鋼機(jī)能、質(zhì)量、品種、效率，降低特殊鋼成
本、節(jié)能降耗、環(huán)境友好等方面采用了一系列新技術(shù)、新工藝、新裝備，使得特殊鋼
的潔凈度、平均度、組織細(xì)化度和尺寸精度等有了很大進(jìn)步。
特殊鋼出產(chǎn)工藝流程主要有3種[2]：1）電爐流程（即短流程）：電爐—二次精煉
—連鑄—軋制。2）轉(zhuǎn)爐流程（長流程）：高爐—鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—二次精煉—連鑄
—軋制。3）特種冶金：特種冶煉（如真空感應(yīng)熔煉、冷坩堝熔煉、電渣重熔、真空電
弧重熔、電子束熔煉、等離子熔煉等）—鑄造或軋制。
這里要指出的是有些鋼種的出產(chǎn)至今還必需走模鑄—開坯—軋制或鑄造的工藝流程。
因早期特殊鋼主要采用電弧爐工藝冶煉，習(xí)慣上形成了特殊鋼一定要用電爐冶煉，特
殊鋼廠就是電爐鋼廠。而客觀事實(shí)上也的確存在電爐只有出產(chǎn)特殊鋼才可以有好的經(jīng)濟(jì)效
益，特殊鋼只能由電爐冶煉。這主要是因?yàn)樵缙陔姞t煉鋼的特點(diǎn)和特殊鋼本身的性質(zhì)所決
定的：1）電爐用廢鋼中有可利用的合金元素；2）電爐煉鋼是靠電弧進(jìn)行加熱的，其溫度
遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2000℃，且鋼水溫度可長時(shí)間地精確控制，這樣電爐煉鋼在難熔合金冶煉、合
金化成分及工藝柔性等方面較轉(zhuǎn)爐煉鋼有無比的優(yōu)勝性；3）不足是煉鋼周期長，出產(chǎn)效率
低，本錢高（廢鋼、電價(jià)昂貴），爐容小，易增碳、吸氮等。
剛好特殊鋼產(chǎn)品有合金含量高、多品種、小批量、附加值高等特點(diǎn)，早期用電弧爐煉特
殊鋼達(dá)到了揚(yáng)長避短的目的。同時(shí)人們也一直以為轉(zhuǎn)爐就主要是用來煉普通鋼。但是，1）
轉(zhuǎn)爐利用純鐵水冶煉特殊鋼更純凈；2）廢鋼中的殘余元素難以去除；3）爐外精煉技術(shù)的進(jìn)
步使轉(zhuǎn)爐冶煉特殊鋼的能力增強(qiáng)。
跟著社會廢鋼資源的積累，直接還原技術(shù)的開發(fā)，電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電弧爐煉鋼技術(shù)（
大容積電爐、超高功率電爐等）和爐外精煉技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是電爐出鋼時(shí)間的縮短，
能與連鑄時(shí)間良好的匹配，使多爐連澆得以實(shí)現(xiàn)，電爐鋼廠越來越多地出產(chǎn)普通鋼，而轉(zhuǎn)爐
鋼廠越來越多地?zé)捥厥怃?。電爐煉鋼、轉(zhuǎn)爐煉鋼兩種方法，不管是煉特殊鋼仍是煉普通鋼，
從質(zhì)量上和經(jīng)濟(jì)上越來越接近。
因?yàn)橛詈?、?dǎo)彈、火箭、原子能、海洋電子等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對所需要的金屬或合金質(zhì)量、
機(jī)能、可靠性、不亂性等的要求越來越高，電弧爐，轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼質(zhì)量很難知足這些要求，
所以必需使用特種冶金技術(shù)。特種冶金包括：真空感應(yīng)熔煉、電渣重熔、真空電弧重熔、電
子束熔煉、等離子熔煉等。難熔金屬（鎢、鉬、鈮、鉭）及活潑金屬（鈦及鈦合金，包括鈦、
鋁金屬間化合物等）用真空電弧重熔、電子束熔煉以及冷坩堝感應(yīng)熔煉等方法來制備；高溫
合金、精密合金以及某些對質(zhì)量要求很高的合金鋼用真空感應(yīng)熔煉、電渣重熔、真空電弧重
熔等方法來出產(chǎn)。
真空冶金（VacuumMetallurgy）區(qū)別于大氣下的冶金過程，廣義包括：真空脫氣、真空
熔煉、真空熔鑄、真空蒸餾、真空分解、真空燒結(jié)、真空熱處理、真空焊接和真空鍍膜等。
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