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现代钢材炼钢技术

CPM——坩埚粒子冶金(CPM™),CPM是Crucible的专有技术,大约在1970年发明。在该过程的第一阶段,熔化的金属通过高压惰性气体的小喷嘴注入,将液体流转化成一个小的球形喷雾液滴。水滴落在冷却(或雾化)塔中并固化。将凝固的颗粒筛分并收集到密封的容器中,然后在接近锻造的温度下使用热等静压(HIP)进行固化。 CPM工艺的优点包括细化晶粒大小、提高韧性、耐磨性、可磨性、一致的热处理反应等。

ESR——电击重熔,发明于1930年左右。经过30年发展的ESR,才成为公认的生产优质钢工艺。在ESR中,自耗电极浸入水冷模具中的炉渣池。电流(通常为AC)通过炉渣,在形成的电极和锭之间,使炉渣过热,以便金属液滴从电极熔化。熔融金属通过炉渣移动到水冷模具的底部,在那里固化。随着锭的形成,炉渣池向上运送。新的精炼材料钢锭从模具的底部缓慢地堆积起来。 ESR提供高质量,一致的输出。

MM——微熔体(MM™),MM是Carpenter Technology的专有技术。在该过程的第一阶段,熔化金属,采用空气诱导工艺,倒入精炼ESH中间包(Electroslag加热中间包)中,其中金属被加热(使用等离子体焰炬)并纯化,减少了夹杂物的数量。然后通过高压惰性气体的小喷嘴将纯化的熔融金属倒入,将液体流转化成小的球形液滴喷雾。水滴落在冷却(或雾化)塔中并固化。将固化的颗粒筛分并收集在气体保护罩下的密封容器中,然后在接近锻造的温度下使用热等静压(HIP)进行固化。Carpenter的第二代MM工艺生产直径为150μm的粉末颗粒,小于Bohler-Uddeholms的第3代PM工艺,产生250μm粉末。据推测,150μm粉末将具有比Bohler-Uddeholm的PM粉末更小或至少相似尺寸的碳化物,即2-4μm或更小尺寸的碳化物。 MM工艺优点的简短列表包括细化粒度,改善韧性,耐磨性,可磨性,一致的热处理反应等。

MC——微硬质合金。和PM一样,该词是Henckels用历史描述他们的一些高端刀钢材。

PM——粉末冶金,PM自1900年初以来就一直存在了。在20世纪70年代,PM工艺被改进以用于工具钢制造。 PM过程正在不断完善,例如Bohler-Uddeholm已经在第三代PM了。主要是为了减少颗粒和颗粒尺寸、合金纯度等。PM工艺从使用空气诱导工艺的熔融金属开始。接下来,将熔融金属倒入精炼ESH中间包(电渣加热中间包)中,金属被加热(使用石墨电极)并纯化,减少了夹杂物的数量。然后通过高压惰性气体的小喷嘴将纯化的熔融金属倒入,将液体流转化成小的球形液滴喷雾。水滴落在冷却(或雾化)塔中并固化。将凝固的颗粒筛分并收集到密封的容器中,然后在接近于用于锻造的温度下使用热等静压(HIP)进行固化。 Bohler-Uddeholm的第3代PM工艺使粉末尺寸为250μm,碳化物尺寸为2-4μm。粉末和颗粒大小尺寸将因制造商而异。 PM工艺的优点为细化晶粒尺寸、提高韧性、耐磨性、可磨性、一致的热处理反应等。

SF——Spray Form(Osprey) process,大约在1970年开发。SF是一种新的制造技术,提供具有均匀碳化物尺寸和均匀碳化物分布的高合金工具钢。与PM相比,SF具有比PM更好的特性,优于铸锭,提供了更好的预算解决方案。与PM过程类似,使用高压气体将熔融金属注入雾化塔。使用两个振荡喷嘴来注入熔融金属,半固体液滴被收集在旋转的金属盘(预制件)上,在雾化塔内向上移动。 SF工艺过程中生产均匀分布的碳化物10μm大小。比现代的PM工艺大,但比典型的锭钢要小。

VAR——真空电弧重熔。提高合金质量的二次熔炼工艺,包括精制微观结构和进一步净化。从本质上讲,VAR是在真空控制环境下对钢进行重熔的过程。