Nghiên cứu công nghệ luyện thép không gỉ austenit hệ CrMn thay thế hệ CrNi

   Dùng hỗn hợp CaO + CaF₂ lót đầy lò, xếp liệu vào lò. Việc xếp liệu trong lò tuân theo nguyên tắc chặt, khít để tránh hiện tượng đánh tia lửa điện trong nồi lò, xếp liệu đầy lò rồi tiến hành đóng điện. Điện được nâng dần đến 100% công suất lò. Khi liệu sụt thì nạp thêm cho đầy lò. Sau khi liệu chảy hoàn toàn thì vớt xỉ.

   Để khử C trong thép sử dụng ôxy (O₂, 98%). Dùng ống thổi nhúng sâu vào trong lòng thép lỏng. Sau khử C tiếp tục vớt xỉ lần 2. Khi vớt xỉ xong tiếp tục thổi O₂ lần 2.

   Trước khi ra lò khoảng 20 phút tiến hành hợp kim hoá Mn và bổ sung thêm muối ít FeCr. Khử khí trong thép bằng FeMn, Fesi, Al trước lúc ra thép và trong nồi rót.

   Thép được rót vào khuôn kim loại (khuôn kín đã được nung sấy).

3. Kết quả và thảo luận

   Các mẻ luyện nói chung đều có thành phần hoá học tương tự giống nhau nên có thể nói công nghệ luyện là khá ổn định (bảng 3). Thành phần hóa học của thép đều nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên có một số nguyên tố còn nằm ở giới hạn dưới như Cr là do trong quá trình khử C sử dụng O2 thổi trực tiếp ở nhiệt độ khoảng (1600-1700) °C. Với khoảng nhiệt độ này khi khử được 0,01%C thì lượng Cr chảy hao khá lớn.

   Khả năng chịu ăn mòn của thép được nêu trong bảng 4 và hình 1.

Hình 1. Đường cong phân cực của thép nghiên cứu theo phương pháp Tafel

Hình 2. Giản đồ nhiễu xạ rơngen của thép

   Nhìn vào mật độ dòng ăn mòn trên biểu đồ nhận thấy khả năng chịu ăn mòn của thép nghiên cứu so với mẫu thép nhập ngoại là gần như nhau trong một số môi trường như axít H₃PO₄.

   Từ giản đồ nhận thấy thép chủ yếu có một pha là lập phương diện tâm, tức thép này là thép austenit.

   Tổ chức tế vi nêu trên hình 3.

Hình 3. ảnh tổ chức tế vi của thép qua gia công áp lực

4. Kết luận

   Trên cơ sở nguyên vật liệu và thiết bị trong nước đã nấu luyện ổn định mác thép không gỉ hệ CrMn thay thế hệ CrNi tương đương với thép nước ngoài.

   Khi thế Ni bằng Mn các tính chất chống ăn mòn tương đương mác thép CrNi cùng loại.

   Cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện hơn mác thép nói trên để phát triển đưa vào sản xuất công nghiệp.

[symple_box color=”gray” text_align=”left” width=”100%” float=”none”]

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Văn Ngũ, Nghiên cứu chế tạo thép không gỉ hệ Mn mác Cr₁₈Mn₁₄Ni₃T thay thế hệ Ni mác Cr₁₈Ni₉T, Viện luyện kim Đen, 1997
2. Bùi Văn Mưu, Nghiên cứu sản xuất răng gấu xúc bằng thép hợp kim mangan cao, Tạp chí Mỏ-Luyện kim, số 81,
3. Bùi Văn Mưu, Khả năng khử sâu ôxy và lưu huỳnh của xêry trong tinh luyện thép không gỉ hệ CrMn, Kim loại số 5, 4/2006,
4. J.C.Bavay, Austenitic Stainless Steels, stainless steels, Edition de Physique, Paris, 1993.
5. P.Bourgain, P.Pedarre, The Manufacture of Stainless Steels, Stainless Steels, Editions de Physique, Paris, 1993.
6. C.Moore, R.l.Marshall, Steelmaking, The Institute of Metals, 1991.

[/symple_box][symple_clear_floats]