ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢的洁净化冶炼过程研究

熊云龙，杨宁，张跃

沈阳铸造研究所有限公司 辽宁沈阳 110022

1 序言

水轮发电机转轮是整个发电机组重要零件之一，对内部质量和尺寸精度均要求较高。转轮的质量好坏直接影响着转轮的效率、抗空蚀性能和运行稳定性，因此它的制造质量对水轮机发电机组的整机运行至关重要[1-3]，尤其是制造转轮所用的材料。多年来，我公司制造转轮采用ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢，主要因为其具有良好的抗热冲击性、耐蚀性、抗氧化性、低温冲击韧度等性能[4]。ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢不仅广泛用于制造水轮机转轮，而且也应用在海水泵、阀、增压器壳体等重要零部件上[5-7]。

由于ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢的广泛应用，对它的研究很多。一些学者研究了热处理过程、化学成分等因素对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢力学性能的影响[8]。很少有人研究冶炼工艺对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢力学性能的影响。合理的冶炼过程能够降低材料中有害元素磷、硫、夹杂物，以及氢、氧、氮有害元素含量，从而提高ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢的各方面性能。本文分析冶炼过程对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢力学性能的影响，严格控制工艺参数，对稳定化生产ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢具有重要意义。ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢的化学成分与力学性能见表1、表2。

表1 ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢化学成分（质量分数）（%）

表2 ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢铸件的力学性能

2 试验材料与方法

所需原材料有废钢（A3）、铬铁（60%Cr）、纯镍、钼铁、石灰。C按1.2%配入，Si按吨钢5kg加入，Cr按11.8%配入，Ni按3.7%配入。

冶炼方式采用电弧炉+AOD炉生产。电弧炉主要熔化炉料，AOD炉完成最终冶炼。

冶炼工艺优化主要是改变AOD炉冶炼造渣制度和供气制度。合理的造渣制度能够有效脱磷、脱硫、去除夹杂物。……