电渣重熔10Ni3MnCuAl钢中Al元素的均匀性控制

张 勇，单海欧，白宪超，孙常亮，杨 松

（1.抚顺特殊钢股份有限公司第三炼钢厂，辽宁抚顺 113001；2.辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺 113001；3.抚顺特殊钢股份有限公司总工办，辽宁抚顺 113001）

1 引言

10Ni3MnCuAl（相当于日本NAK80）属于Ni-Al-Cu时效硬化型模具钢，用于大型塑料模具，具有良好的镜面加工性和放电加工性。经电渣重熔后，纯净度得到进一步提升，性能稳定，有很好的抛光性能与雕饰性。是高性能、高精度、高级镜面塑料模具钢[1～2]。

10Ni3MnCuAl 生产工艺路线为：电炉+LF+VD 冶炼电极经电渣重熔后锻造成材。该钢在电渣重熔过程中存在Al元素烧损严重的问题，导致重熔后电渣锭头尾Al 成分差异明显，分布不均，影响锻造成材率及成材性能。

2 试验材料及方法

2.1 母材选用

电炉+LF+VD 冶炼的电极棒，试验电极的化学成分控制按GB/T1299-2014条件进行控制，具体化学成分如表1所示。

表1 10Ni3MnCuAl电极的主要化学成分（质量分数） %

2.2 渣系选择

10Ni3MnCuAl 电渣重熔的渣系采用二元预熔渣，渣量为130kg，渣系主要化学成分如表2所示。

表2 10Ni3MnCuAl渣系的主要化学成分（质量分数） %

2.3 电渣重熔条件及方式的确定

试验炉台选用单支臂3t 普通（非保护气氛）电渣炉冶炼。结晶器尺寸：φ610mm×2,000mm，电极规格：φ420×2,800mm。采用一支电极重熔一支电渣锭的方式，电渣锭锭重为3t。冶炼电压58～66V，冶炼电流10,000～13,000A。首批试验重熔4 支电渣锭，渣中及重熔过程中未加入任何附加剂。相同电极对比试验重熔4 支电渣锭，渣中及重熔过程中加入一定量Al粉。试验的8支电渣锭均在锭身头、中、尾3点取样化学分析主要元素含量。

3 试验结果与分析

3.1 未加入Al粉进行电渣重熔

未加入Al 粉进行电渣重熔后各元素化学成分的平均值如表3 所示。……