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NO超级奥氏体不锈钢是一种高铬、镍、钼含量奥氏体不锈钢,具有良好的耐磷酸和耐硫酸腐蚀性能、优异的抗点腐蚀和抗间隙腐蚀性能。与S不锈钢相比,具有更为出色的抗应力和抗晶间腐蚀性能,因而在较为苛刻的环境中得到了广泛应用,如用于制造污水处理、化工、造纸、硫酸等行业的管道,设备等零部件。但是,由于该钢种合金含量高,与S不锈钢相比熔点低、导热系数低、钢液流动性差，在连铸过程中易漏钢且连铸坯易出现表面渣痕等缺陷,因此,连铸生产难度大。目前,国内尚无连铸生产的先例。
因该钢种液相线与固相线较为接近，故连铸过程温度控制特别是过热度的控制是连铸工艺的核心之一。因热分析方法可用于测定钢的液相线温度,于是本文采用理论计算及热分析方法，对NO超级奥氏体不锈钢的固相线及液相线进行了计算测试,并据此进行了工业化试验。
1试验过程
1.1试验钢种的化学成分要求(见表1)
1.2试样制备
本次试样制备的工艺流程:合金烘烤→装料→真空炉抽真空→送电熔化→精炼→加硅铁→加铜板→充(Ar)26.6Pa→加金属铬铁和金属锰→出钢→浇注→热锻→缓冷→制样。试样成分见表2
1.3理论计算液相线温度
计算公式:
T=-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%s]+5[%Cu]+3.1[%Ni]+2[%V]+2[%Mo]+1.3[%Cr]+18[%Ti]+3.6[%Al]}
1.4热分析测试结果
将毛坯车削成6mm试样，采用STA热分析仪测试其液相线温度。在测试过程中,为避免原始试样中残余应力及成分不均对测试结果的影响，采用先升温熔化冷却，然后再升温的方式，升温速度20℃/min,测试结果见图1。
1.5连铸过程温度的确定
连铸过程中中包浇铸温度可用下式确定[:
式中,
代表浇注温度,
代表液相线温度,
代表钢水过热度,单位均为:℃。
本研究试样液相线温度的理论计算值为.8℃,热分析测试结果表明,试样开始熔解温度为.7℃,完全熔解温度为.9℃。考虑该钢种合金含量高,钢水流动性差,将上述结果修订为℃,并初步设定过热度
为30℃。由此确定的连铸过程温度见表3。
1.6生产效果
(1)第一、二次生产效果。第一次连铸生产时,过程温度实测结果见表4在本次生产过程中,由于过热度较高,采用了低的拉坯速度。试验钢种与S不锈钢铸坯的表面质量分别见图2和3。由此可见,其质量与S不锈钢有差距,特别是渣痕较为明显。
分析第一次试验结果认为，由于过热度实际值高于设定值(超过设定值8℃),使拉速下降,导致铸坯表面质量差。因此,在第二次试验时采取严格控制过热度,实际控制情况见表5。在第二次连铸过程中,实际过热度达到了工艺设定值,因此将拉速恢复到正常工艺水平,但发生了漏钢现象。
第一、二次试验说明,所设定的该钢种的液相线温度偏高,为此在第三.四次生产过程中将液相线温度设定为℃。
(2)第三.四次生产效果。第三、四次生产过程中温度控制情况见表6。第三、四次连铸过程中未出现漏钢现象且铸坯表面质量明显好转(见图4)。这表明,将液相线温度设定为℃是合理的。
分析与讨论
NO是合金含量超过50%的超级奥氏体不锈钢,由于合金含量高,其凝固特性与传统S不锈钢相比有较大区别，采用传统经验公式所确定液相线温度的适用性不强，在连铸过程中易出现漏钢现象,而借助热分析手段,可更准确地模拟钢水的凝固过程,为工业化生产提供参考。
实践表明,根据热分析测试结果,将NO过热度控制在35℃以下可获得表面质量良好的铸坯，其质量达到了常规S奥氏体不锈钢的水平。NO与S铸坯低倍组织的对比见表7。
3结语
借助热分析技术测试了NO超级奥氏体不锈钢的液相线温度,提出了合理的过热度参数,实现了连铸生产,铸坯质量达到了常规S奥氏体不锈钢的水平。
