一般锻件用钢的冶炼方法有以下三种。通过锻件能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
一、碱性平炉法:炉底和堤坡用碱性耐火材料如镁砖、铝镁砖、镁砂和白云石等砌成的平炉称为碱性平炉。它在氧化气氛下用碱性炉渣来炼钢。
碱性平炉法有以下特点:因为采用碱性渣,可以大量去除硫、磷。因而对炼钢原材料控制的不像酸性平炉那么严格,是这种方法的优点;炉渣碱度高,透气性大,氢在钢中的溶解度和扩散能力亦随之增大;碱性平炉钢中的非金属夹杂物,主要是氧化物和硫化物。硫化物夹杂会给钢造成热脆性,且本身有一定塑性,锻造后沿金属主要变形方向呈条状分布。使锻件的横向和切向性能降低,增加了锻件的各向异性。
二、碱性电炉法:碱性电炉炼钢,由于采用高温电弧加热,冶炼过程中炉气可以控制。当采用双渣氧化法冶炼时,在熔化期后,有一个加铁矿石使熔池激烈氧化沸腾的氧化期。而采用返回法冶炼时,为防止钢液中的合金元素大量烧损,则没有加矿石的氧化期。熔毕后,可以直接进入还原期。
三、酸性平炉法:炉底和堤坡用酸性耐火材料如硅砖、石英砂等砌筑的平炉称为酸性平炉。
锻件冶炼中用酸性渣操作。有以下特点:冶炼中不能除去硫、磷。因此,必须选用在成品钢中含硫、磷量要低于要求的原材料,这将使钢的成本提高;冶炼中由于硅的还原而发生钢液的自动脱氧,故精炼末期可以不加或少加硅铁、锰铁和铝等脱氧剂脱氧,生成的脱氧产物少。所以,酸性平炉钢中非金属夹杂物少,钢液的纯净度高。