AOD精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究

工程科学学报 Chinese Journal of Engineering A0D精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究 易天龙吴华杰孙悦刘颖辉 Decarburization and chromium retention of AOD-refined duplex stainless steel 2101 YI Tian-long,WU Hua-jie.SUN Yue,LIU Ying-hui 引用本文： 易天龙，吴华杰，孙悦，刘颖辉.A0D精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究.工程科学学报，2020,42(S):89-94.doi: 10.13374j.issn2095-9389.2020.04.25.s06 YI Tian-long.WU Hua-jie,SUN Yue,LIU Ying-hui.Decarburization and chromium retention of AOD-refined duplex stainless steel 2101[J].Chinese Journal of Engineering,2020,42(S):89-94.doi:10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.25.s06 在线阅读View online::htps:/doi.org/10.13374.issn2095-9389.2020.04.25.s06 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响 Effect of manganese addition on resistance to pitting corrosion of duplex stainless steel S32205 工程科学学报.2019,41(2：246 https::/doi.org10.13374.issn2095-9389.2019.02.012 铸坯取样位置对经济型双相不锈钢2101热塑性的影响 Influence of the sample position of the cast on the thermoplasticity of lean duplex stainless steel 2101 工程科学学报.2017.399外：1364htps:/1doi.org10.13374.issn2095-9389.2017.09.009 2507双相不锈钢在$0，污染模拟海水中的腐蚀行为 Corrosion behavior of 2507 duplex stainless steel in simulated SO2-Polluted seawater 工程科学学报.2018,40(5)：587htps:doi.org/10.13374j.issn2095-9389.2018.05.009 不同环境温度下典型身管用钢磨损性能研究 Effect of ambient temperature on the wear performance of typical gun barrel steels 工程科学学报.2017,39(11)：1699htps:doi.org/10.13374.issn2095-9389.2017.11.013 温度和H值对20钢盐酸露点腐蚀行为的影响 Effect of temperatures and pH values on the hydrochloric dew point corrosion behavior of 20 steel 工程科学学报.2018,409：外1099 https:doi.org/10.13374.issn2095-9389.2018.09.011 C0,分压对N80油管钢在C0,驱注井环空环境中应力腐蚀行为的影响 Effect of CO,partial pressure on the stress corrosion cracking behavior of N80 tubing steel in the annulus environment of CO injection well 工程科学学报.2020.42(9)：1182 https:1doi.org/10.13374.issn2095-9389.2020.04.13.004

AOD精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究 易天龙 吴华杰 孙悦 刘颖辉 Decarburization and chromium retention of AOD-refined duplex stainless steel 2101 YI Tian-long, WU Hua-jie, SUN Yue, LIU Ying-hui 引用本文: 易天龙, 吴华杰, 孙悦, 刘颖辉. AOD精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究[J]. 工程科学学报, 2020, 42(S): 89-94. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.25.s06 YI Tian-long, WU Hua-jie, SUN Yue, LIU Ying-hui. Decarburization and chromium retention of AOD-refined duplex stainless steel 2101[J]. Chinese Journal of Engineering, 2020, 42(S): 89-94. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.25.s06 在线阅读 View online: https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.25.s06 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响 Effect of manganese addition on resistance to pitting corrosion of duplex stainless steel S32205 工程科学学报. 2019, 41(2): 246 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.02.012 铸坯取样位置对经济型双相不锈钢2101热塑性的影响 Influence of the sample position of the cast on the thermoplasticity of lean duplex stainless steel 2101 工程科学学报. 2017, 39(9): 1364 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2017.09.009 2507双相不锈钢在SO2污染模拟海水中的腐蚀行为 Corrosion behavior of 2507 duplex stainless steel in simulated SO2 -Polluted seawater 工程科学学报. 2018, 40(5): 587 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2018.05.009 不同环境温度下典型身管用钢磨损性能研究 Effect of ambient temperature on the wear performance of typical gun barrel steels 工程科学学报. 2017, 39(11): 1699 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2017.11.013 温度和pH值对20#钢盐酸露点腐蚀行为的影响 Effect of temperatures and pH values on the hydrochloric dew point corrosion behavior of 20# steel 工程科学学报. 2018, 40(9): 1099 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2018.09.011 CO2分压对N80油管钢在CO2驱注井环空环境中应力腐蚀行为的影响 Effect of CO2 partial pressure on the stress corrosion cracking behavior of N80 tubing steel in the annulus environment of CO2 injection well 工程科学学报. 2020, 42(9): 1182 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.13.004

工程科学学报.第42卷，增刊1：89-94.2020年12月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,Suppl.1:89-94,December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.25.s06;http://cje.ustb.edu.cn AOD精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究 易天龙，吴华杰四，孙悦，刘颖辉 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心.北京100083 ☒通信作者，E-mail:whjyeah@163.com 摘要双相不锈钢2101生产成本低，性能优异，近年来被逐渐重视.采用“电炉+AOD+模铸”的工艺生产2101双相不锈钢， 在AOD精炼过程中，研究了温度和主要成分Cr、C、Si的变化情况，结果显示，AOD炉有很好的脱碳效果，能将C质量分数 (wg)由2.5%脱至0.03%以下，在还原期，Si对Cr有很好的还原效果.精炼过程中，最重要的是脱碳，但将碳脱至0.1%以后， 所需要的条件变得苛刻.通过热力学计算公式.研究了双相不锈钢2101去碳保铬的影响因素，结果表明，碳铬平衡主要受 C0分压和温度的影响，C0分压越低、温度越高越有利于脱碳.在C0分压一定，"1©<0.1%时，"1g越低，碳铬平衡曲线的斜 率越大，脱碳需要的温度越高，脱碳越困难，降低C0分压可进一步脱碳.在PcoP。0.4,wC21.5%条件下，为将g脱至 0.03%以下，需要将炉内温度升到1746.1℃以上. 关键词双相不锈钢：AOD:去碳保铬：温度：CO分压 分类号TF764+.1 Decarburization and chromium retention of AOD-refined duplex stainless steel 2101 YI Tian-long,WU Hua-jie,SUN Yue,LIU Ying-hui Collaborative Innovation Center of Steel Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:whjyeah@163.com ABSTRACT Duplex stainless steel 2101 has low production cost,excellent performance,and good resistance to NaCl corrosion. Duplex stainless steel 2101 can be used as marine stainless steel.In recent years,duplex stainless steel 2101 has been considered a valuable material.The "electric furnace argon oxygen decarburization (AOD)+die casting"process was used to produce duplex stainless steel 2101.During the AOD refining process,the changes of temperature and Cr,C,and Si contents were investigated.Results show that the AOD furnace has a good decarburization effect.The C content(mass fraction)decreases from 2.5%to<.03%.During the reduction period,Si has a good reduction effect on Cr.During the refining process,the most important step is decarburization.However, after decarbonizing to 0.1%,the required conditions become harsh.The factors affecting the decarburization and chromium retention of duplex stainless steel 2101 were analyzed using thermodynamic calculation formulas.The results show that the carbon-chromium balance is mainly affected by CO partial pressure and temperature.The lower the CO partial pressure,the higher the temperature,which is favorable for decarburization.When the CO partial pressure is constant and wc<0.1%,the slope of the carbon-chromium equi- librium curve is increasing rapidly with the wc value decreasing.It means that the increased temperature range becomes larger making decarbonization more difficult,and the lower CO partial pressure is required for further decarburization.Further decarburization under the conditions of PcoPo=0.4 and wcr=21.%is conducted.To reduce wc to<.03%,the temperature in the fumnace needs to be increased over 1746.1 C. KEY WORDS duplex stainless steel;AOD;decarburization and chromium conservation;temperature;CO partial pressure 收稿日期：2020-04-25 基金项目：国家自然科学基金资助项目(U1660113)

AOD 精炼双相不锈钢 2101 去碳保铬研究 易天龙，吴华杰苣，孙    悦，刘颖辉 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心，北京 100083 苣通信作者，E-mail：whjyeah@163.com 摘    要    双相不锈钢 2101 生产成本低，性能优异，近年来被逐渐重视. 采用“电炉+AOD+模铸”的工艺生产 2101 双相不锈钢， 在 AOD 精炼过程中，研究了温度和主要成分 Cr、C、Si 的变化情况，结果显示，AOD 炉有很好的脱碳效果，能将 C 质量分数 （w[C]）由 2.5% 脱至 0.03% 以下，在还原期，Si 对 Cr 有很好的还原效果. 精炼过程中，最重要的是脱碳，但将碳脱至 0.1% 以后， 所需要的条件变得苛刻. 通过热力学计算公式，研究了双相不锈钢 2101 去碳保铬的影响因素，结果表明，碳铬平衡主要受 CO 分压和温度的影响，CO 分压越低、温度越高越有利于脱碳. 在 CO 分压一定，w[C]<0.1% 时，w[C] 越低，碳铬平衡曲线的斜 率越大，脱碳需要的温度越高，脱碳越困难，降低 CO 分压可进一步脱碳. 在 PCO/P0= 0.4，w[Cr]=21.5% 条件下，为将 w[C] 脱至 0.03% 以下，需要将炉内温度升到 1746.1 ℃ 以上. 关键词    双相不锈钢；AOD；去碳保铬；温度；CO 分压 分类号    TF764+.1 Decarburization and chromium retention of AOD-refined duplex stainless steel 2101 YI Tian-long，WU Hua-jie苣 ，SUN Yue，LIU Ying-hui Collaborative Innovation Center of Steel Technology, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 苣 Corresponding author, E-mail: whjyeah@163.com ABSTRACT    Duplex  stainless  steel 2101 has  low  production  cost,  excellent  performance,  and  good  resistance  to  NaCl  corrosion. Duplex  stainless  steel 2101 can  be  used  as  marine  stainless  steel.  In  recent  years,  duplex  stainless  steel 2101 has  been  considered  a valuable material. The “electric furnace + argon oxygen decarburization (AOD) + die casting” process was used to produce duplex stainless steel 2101. During the AOD refining process, the changes of temperature and Cr, C, and Si contents were investigated. Results show that the AOD furnace has a good decarburization effect. The C content (mass fraction) decreases from 2.5% to <0.03%. During the reduction period, Si has a good reduction effect on Cr. During the refining process, the most important step is decarburization. However, after decarbonizing to 0.1%, the required conditions become harsh. The factors affecting the decarburization and chromium retention of duplex  stainless  steel 2101 were  analyzed  using  thermodynamic  calculation  formulas.  The  results  show  that  the  carbon –chromium balance is mainly affected by CO partial pressure and temperature. The lower the CO partial pressure, the higher the temperature, which is favorable for decarburization. When the CO partial pressure is constant and w[C] < 0.1%, the slope of the carbon –chromium equi￾librium curve is increasing rapidly with the w[C] value decreasing. It means that the increased temperature range becomes larger making decarbonization more difficult, and the lower CO partial pressure is required for further decarburization. Further decarburization under the conditions of PCO/P0 = 0.4 and w[Cr] = 21.5% is conducted. To reduce w[C] to <0.03%, the temperature in the furnace needs to be increased over 1746.1 ℃. KEY WORDS    duplex stainless steel；AOD；decarburization and chromium conservation；temperature；CO partial pressure 收稿日期: 2020−04−25 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（U1660113） 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1：89−94，2020 年 12 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, Suppl. 1: 89−94, December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.25.s06; http://cje.ustb.edu.cn

90 工程科学学报.第42卷，增刊1 双相不锈钢具有铁素体和奥氏体两相组织山， 合金，调整成分，在此期间取试样2~6：氧化二期 使其既有铁素体不锈钢高强度和超塑性性能，又 主要为脱碳反应，此时碳含量不断减少，炉内温度 有奥氏体不锈钢的高韧性和耐晶间腐蚀性能2-) 不断增加，此时通入气体为N2和O2,且流量比为 还有着良好的抗NaCI腐蚀性能，被广泛地应用 N2:O2=3:1,在此期间取试样7、8；还原期主要反 于纸浆造纸、石油化学、食品制造、海水淡化、运 应为脱氧分压、脱硫反应和Si还原Cr反应，此时 输及建筑等行业5-2018年，我国不锈钢产量为 纯吹N2,钢液成分已基本稳定，在期间取试样9、 2671万t,同比增长4.9%，双相不锈钢14.4万t,同 10;出钢时取试样11. 比增长45.9%.但依然仅占不锈钢产量的0.6%刃 1.1钢液中Cr的质量分数变化 由此可见，近年来我国双相不锈钢虽快速发展，远 铬元素作为不锈钢最重要的合金元素，对双 超其他不锈钢钢种的增长速度，但其总量依然较 相不锈钢的耐蚀性具有决定性作用吲，是强烈扩 低.双相不锈钢制造有两条主要的发展路线⑧.一 大奥氏体区的元素6双相不锈钢中Cr质量分数 方面，20世纪80年代，高合金双相不锈钢通过平 高，占20%以上，用电炉化面包铁，中频炉化高碳 衡铬和镍的形成元素，并添加更多的氨来满足更 铬铁，钢水兑入AOD炉时，钢水中铬含量较少，需 恶劣环境的使用要求，另一方面，为了控制生 要加入大量高碳铬铁，来提高钢水中Cr含量，一 产成本和节约自然资源，开发了低镍钼含量的以 次加入过多，会导致钢水温度下降过快，所以采用 锰、氨代镍的节镍型双相不锈钢-]我国镍资源 少量、多次加高碳铬铁的方法，使得铬铁能很好地 稀缺，价格高，使得以Mn、N代Ni的节镍型双相 熔于钢水之中，冶炼过程中铬的质量分数变化如 不锈钢快速发展，近些年2101节约型双相不锈钢 图1所示，其中wC表示钢液中Cr的质量分数， 被广泛应用，成了双相不锈钢的典型代表 文中类似形式均表示相应的质量分数 冶炼过程中，通过对实际冶炼过程中不同阶 由图1可以看出氧化一期主要是对Cr的含量 段C、Si、Cr的质量分数和温度进行测量，并结合 进行调整，当Cr的量接近冶炼目标值之后，开始 热力学计算，对去碳保铬进行了系统的研究，确定 进行脱碳.在脱碳阶段，有2%的Cr被氧化，但最 冶金反应过程的反应限度，对今后的冶炼有一定 终通过Si还原，使得渣中的Cr又重新熔于钢液之 的指导意义 中，Cr损失较少，可以看出，Si对Cr有很好的还原 效果.在脱碳之前，由于加入了大量高碳铬铁，使 1不锈钢2101精炼过程研究 钢液温度一直处于较低水平.由于调整C的含量 国内某钢企采用“电炉(EAF)+氩氧精炼炉 需要时间较长，此时会加入硅铁来调整温度，减少 (AOD)+模铸”典型的两步法工艺试生产2101节 Cr损失，但Si的氧化会增加渣量，到达氧化一期 约型双相不锈钢，采用面包铁及合金料铬铁、镍 终点时，渣量大，需要扒渣，而此时渣中含有部分 铁、硅铁、钼铁、锰铁为原料，通过调整各合金料 被氧化的Cr,因此造成了部分Cr损失，从表2渣 的加入量，来控制钢液的成分.2101节约型双相不 的成分中可以看出 锈钢旨在取代现在国内质量较低的国产200系不 1.2钢液温度及C、Si质量分数变化 锈钢，并应用于海洋用五金件、标准件.在冶炼过 冶炼过程中，对温度的合理控制十分重要.温 程中进行系统取样，并对它们的成分和温度进行 度低，达不到去碳保铬的效果，而温度过高会增加 了检测.浇铸凝固后，2101铸锭中各元素的质量分 对AOD炉耐火材料的侵蚀，影响AOD炉的使用 数见表1. 寿命 整个冶炼阶段，进行系统取样，先用电炉化面 Si是铁素体形成元素，适量的Si能提高双相 包铁，在电炉出钢时，取试样1；AOD精炼过程具 不锈钢在氧化介质中的耐腐蚀性能、抗晶间腐蚀 体可分为氧化一期、氧化二期和还原期，氧化一期 性能和抗点腐蚀性能，Si的加入可以改善双相不 纯吹O2,通过氧化反应提升炉内温度，并配加铬铁 锈钢流动性，提高材料的耐蚀性能7.在冶炼过程 表1双相不锈钢2101钢锭成分（质量分数） Table 1 Composition of the duplex stainless steel 2101 ingot % Mn 今 P Cr Cu Mo N 0.0230 4.9968 0.6919 0.0224 0.0015 1.6644 21.4230 0.4799 0.3072 0.2462

双相不锈钢具有铁素体和奥氏体两相组织[1] ， 使其既有铁素体不锈钢高强度和超塑性性能，又 有奥氏体不锈钢的高韧性和耐晶间腐蚀性能[2−3] ， 还有着良好的抗 NaCl 腐蚀性能[4] ，被广泛地应用 于纸浆造纸、石油化学、食品制造、海水淡化、运 输及建筑等行业[5−6] . 2018 年，我国不锈钢产量为 2671 万 t，同比增长 4.9%，双相不锈钢 14.4 万 t，同 比增长 45.9%，但依然仅占不锈钢产量的 0.6% [7] . 由此可见，近年来我国双相不锈钢虽快速发展，远 超其他不锈钢钢种的增长速度，但其总量依然较 低. 双相不锈钢制造有两条主要的发展路线[8] . 一 方面，20 世纪 80 年代，高合金双相不锈钢通过平 衡铬和镍的形成元素，并添加更多的氮来满足更 恶劣环境的使用要求[9−10] ；另一方面，为了控制生 产成本和节约自然资源，开发了低镍钼含量的以 锰、氮代镍的节镍型双相不锈钢[11−13] . 我国镍资源 稀缺，价格高，使得以 Mn、N 代 Ni 的节镍型双相 不锈钢快速发展，近些年 2101 节约型双相不锈钢 被广泛应用，成了双相不锈钢的典型代表[14] . 冶炼过程中，通过对实际冶炼过程中不同阶 段 C、Si、Cr 的质量分数和温度进行测量，并结合 热力学计算，对去碳保铬进行了系统的研究，确定 冶金反应过程的反应限度，对今后的冶炼有一定 的指导意义. 1    不锈钢 2101 精炼过程研究 国内某钢企采用“电炉（EAF）+ 氩氧精炼炉 （AOD）+ 模铸”典型的两步法工艺试生产 2101 节 约型双相不锈钢，采用面包铁及合金料铬铁、镍 铁、硅铁、钼铁、锰铁为原料，通过调整各合金料 的加入量，来控制钢液的成分. 2101 节约型双相不 锈钢旨在取代现在国内质量较低的国产 200 系不 锈钢，并应用于海洋用五金件、标准件. 在冶炼过 程中进行系统取样，并对它们的成分和温度进行 了检测. 浇铸凝固后，2101 铸锭中各元素的质量分 数见表 1. 整个冶炼阶段，进行系统取样，先用电炉化面 包铁，在电炉出钢时，取试样 1；AOD 精炼过程具 体可分为氧化一期、氧化二期和还原期，氧化一期 纯吹 O2，通过氧化反应提升炉内温度，并配加铬铁 合金，调整成分，在此期间取试样 2～6；氧化二期 主要为脱碳反应，此时碳含量不断减少，炉内温度 不断增加，此时通入气体为 N2 和 O2，且流量比为 N2∶O2=3∶1，在此期间取试样 7、8；还原期主要反 应为脱氧分压、脱硫反应和 Si 还原 Cr 反应，此时 纯吹 N2，钢液成分已基本稳定，在期间取试样 9、 10；出钢时取试样 11. 1.1    钢液中 Cr 的质量分数变化 铬元素作为不锈钢最重要的合金元素，对双 相不锈钢的耐蚀性具有决定性作用[15] ，是强烈扩 大奥氏体区的元素[16] . 双相不锈钢中 Cr 质量分数 高，占 20% 以上，用电炉化面包铁，中频炉化高碳 铬铁，钢水兑入 AOD 炉时，钢水中铬含量较少，需 要加入大量高碳铬铁，来提高钢水中 Cr 含量，一 次加入过多，会导致钢水温度下降过快，所以采用 少量、多次加高碳铬铁的方法，使得铬铁能很好地 熔于钢水之中，冶炼过程中铬的质量分数变化如 图 1 所示，其中 w[Cr] 表示钢液中 Cr 的质量分数， 文中类似形式均表示相应的质量分数. 由图 1 可以看出氧化一期主要是对 Cr 的含量 进行调整，当 Cr 的量接近冶炼目标值之后，开始 进行脱碳. 在脱碳阶段，有 2% 的 Cr 被氧化，但最 终通过 Si 还原，使得渣中的 Cr 又重新熔于钢液之 中，Cr 损失较少，可以看出，Si 对 Cr 有很好的还原 效果. 在脱碳之前，由于加入了大量高碳铬铁，使 钢液温度一直处于较低水平. 由于调整 Cr 的含量 需要时间较长，此时会加入硅铁来调整温度，减少 Cr 损失，但 Si 的氧化会增加渣量，到达氧化一期 终点时，渣量大，需要扒渣，而此时渣中含有部分 被氧化的 Cr，因此造成了部分 Cr 损失，从表 2 渣 的成分中可以看出. 1.2    钢液温度及 C、Si 质量分数变化 冶炼过程中，对温度的合理控制十分重要. 温 度低，达不到去碳保铬的效果，而温度过高会增加 对 AOD 炉耐火材料的侵蚀，影响 AOD 炉的使用 寿命. Si 是铁素体形成元素，适量的 Si 能提高双相 不锈钢在氧化介质中的耐腐蚀性能、抗晶间腐蚀 性能和抗点腐蚀性能，Si 的加入可以改善双相不 锈钢流动性，提高材料的耐蚀性能[17] . 在冶炼过程 表 1 双相不锈钢 2101 钢锭成分（质量分数） Table 1  Composition of the duplex stainless steel 2101 ingot % C Mn Si P S Ni Cr Cu Mo N 0.0230 4.9968 0.6919 0.0224 0.0015 1.6644 21.4230 0.4799 0.3072 0.2462 · 90 · 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1

易天龙等：AOD精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究 91 之前，碳含量很高，如果一直以较大流量吹O2,会 使温度升高到较高水平，为了降低脱碳时的升温 First oxidation Second oxidation Reduction 速度，此时加入其他的合金元素（钼铁、铜铁、镍 stage period 15 铁等)，并在纯吹氧一段时间后，降低O2流量，且 通入N2(O2、N2流量比为1：3)，由图可以看出， 10 AOD炉有很强的脱碳能力，能以较快的速度将碳 脱到较低水平，而此时可以利用产生的热量，熔化 合金元素，进行成分调整.脱碳完成，在还原期加 5 6 7 891011 入硅铁，主要是为了脱氧，并将渣中的铬还原进入 Sampling number 钢液中 图12101冶炼过程Cr含量变化 2 Fig.1 Changes of Cr content during the steelmaking process of duplex 去碳保铬理论研究 stainless steel 2101 在氧化期阶段，最重要的是脱碳，而此时存在 表2氧化期炉渣成分（质量分数） 着碳和铬的竞争氧化，双相不锈钢2101铬质量分 Table 2 Slag composition at the oxidation stage 数范围为21%~22%，铬的氧化产物为Cr203,此时 SiOz Cr2O;Cao Mgo FeO Al2O3 TiO2 MnO 存在下面两个反应： 43.668324.102312.85787.56652.91113.20853.06632.6193 2[Crl+3CO2(g)=Cr2O3(s)+3CO(g) (1) [C]+C02(g)=2C0(g) (2) 中，S的氧化放出大量的热，在不锈钢冶炼的还原 耦合成脱碳保铬反应式，该反应在标准状态 期，也是很好的还原剂、脱氧剂，本钢种需要脱 碳到0.03%以下，高碳铬铁中含有较高的碳，加 吉布斯自由能随温度变化的公式为： 入铬铁的同时，也会不断地提高钢水中碳的质量 3[C+Cr203(s)=2[Cr]+3C0(g),△G°= 分数，碳氧化会放出大量的热，脱碳期间需适当 737670-471.57T,Jmol-1 (3) 调整吹氧速度，控制钢水温度，不能使温度过高 △G=△Ge+RTInK (4) 冶炼过程中C、Si的质量分数和温度变化如图2 其中，T为开氏温度，R为理想气体常数，K为标准 所示. 平衡常数 3.0 1800 C 当△G=0时，将(3)式代入(4)，得到平衡公式： 2.5 Si lgK=-(38526.4/T)+24.6 (5) -ATemperature 1700 号20 K=a吃×(Pco/Po)3/(a×acr203) (6) First oxidation period ◆ 式中，ac为铬的活度，Pco为CO分压，Po为标准 1.5 1600 大气压，ac为C的活度，C2o为CrO3的活度 1.0 由于此时Cr203为饱和状态，所以ac2o3=1, 1500 0.5 acr、ac计算公式如下： aCr WCr.fCr (7) 1400 4 5 678 9 101 ac wcfc (8) Sampling number 图22101治炼过程温度和Si、C含量变化 式中，wC为Cr的质量分数，fc为Cr的活度系数， Fig.2 Changes of temperature and Si and C contents during the wc为C的质量百分数，6为C的活度系数 steelmaking process of duplex stainless steel 2101 对式(7)进一步优化得： 如图2所示.在AOD精炼氧化一期阶段.由于 K=(wcr)2x(Pco/Po)/(wc.fc)2 (9) 不断地加入铬铁，使温度很难上升，且C质量分数 采用Wagner模型，对Cr、C的活度系数进行 不断升高，到氧化一期终点时，达到了2.46%，而此 计算，由于氧化前期活泼元素和硅被大量氧化，脱 时温度较低，随着脱碳反应的进行，放出大量的 碳时钢液中主要合金元素为Cr和Ni,则活度系数 热，炉内温度大幅度增加.由图2可以看出，脱碳 计算公式为：

中，Si 的氧化放出大量的热，在不锈钢冶炼的还原 期，也是很好的还原剂、脱氧剂，本钢种需要脱 碳到 0.03% 以下，高碳铬铁中含有较高的碳，加 入铬铁的同时，也会不断地提高钢水中碳的质量 分数，碳氧化会放出大量的热，脱碳期间需适当 调整吹氧速度，控制钢水温度，不能使温度过高. 冶炼过程中 C、Si 的质量分数和温度变化如图 2 所示. 如图 2 所示，在 AOD 精炼氧化一期阶段，由于 不断地加入铬铁，使温度很难上升，且 C 质量分数 不断升高，到氧化一期终点时，达到了 2.46%，而此 时温度较低，随着脱碳反应的进行，放出大量的 热，炉内温度大幅度增加. 由图 2 可以看出，脱碳 之前，碳含量很高，如果一直以较大流量吹 O2，会 使温度升高到较高水平，为了降低脱碳时的升温 速度，此时加入其他的合金元素（钼铁、铜铁、镍 铁等），并在纯吹氧一段时间后，降低 O2 流量，且 通入 N2（O2、N2 流量比为 1∶3），由图可以看出， AOD 炉有很强的脱碳能力，能以较快的速度将碳 脱到较低水平，而此时可以利用产生的热量，熔化 合金元素，进行成分调整. 脱碳完成，在还原期加 入硅铁，主要是为了脱氧，并将渣中的铬还原进入 钢液中. 2    去碳保铬理论研究 在氧化期阶段，最重要的是脱碳，而此时存在 着碳和铬的竞争氧化，双相不锈钢 2101 铬质量分 数范围为 21%～22%，铬的氧化产物为 Cr2O3，此时 存在下面两个反应[18] ： 2[Cr]+3CO2 ( g ) = Cr2O3 (s)+3CO( g ) （1） [C]+CO2 ( g ) = 2CO( g ) （2） 耦合成脱碳保铬反应式，该反应在标准状态 吉布斯自由能随温度变化的公式为[19] ： 3[C]+Cr2O3 (s)= 2[Cr]+3CO( g ) , ∆G ⊖ = 737670−471.57T, J·mol−1 （3） ∆G = ∆G ⊖ +RT lnK （4） 其中，T 为开氏温度，R 为理想气体常数，K 为标准 平衡常数. 当 ΔG=0 时，将（3）式代入（4），得到平衡公式： lgK = −(38526.4/T)+24.6 （5） K = α 2 Cr ×(PCO/P0) 3 /(α 2 C ×αCr2O3 ) （6） αCr2O3 式中，αCr 为铬的活度，Pco 为 CO 分压，P0 为标准 大气压，αC 为 C 的活度， 为 Cr2O3 的活度. 由于此时 Cr2O3 为饱和状态 ，所以αCr2O3 = 1， αCr、αC 计算公式如下： αCr = wCr fCr （7） αC = wC fC （8） 式中，wCr 为 Cr 的质量分数，fCr 为 Cr 的活度系数， wC 为 C 的质量百分数，fC 为 C 的活度系数. 对式（7）进一步优化得： K = (wCr) 2 ×(PCO/P0) 3 /(wC fC) 2 （9） 采用 Wagner 模型，对 Cr、C 的活度系数进行 计算，由于氧化前期活泼元素和硅被大量氧化，脱 碳时钢液中主要合金元素为 Cr 和 Ni，则活度系数 计算公式为： 表 2    氧化期炉渣成分（质量分数） Table 2    Slag composition at the oxidation stage % SiO2 Cr2O3 CaO MgO FeO Al2O3 TiO2 MnO 43.6683 24.1023 12.8578 7.5665 2.9111 3.2085 3.0663 2.6193 20 First oxidation stage Second oxidation stage Reduction period 15 10 5 0 1 2 3 4 5 Sampling number w[Cr] /% 6 7 8 9 10 11 图 1    2101 冶炼过程 Cr 含量变化 Fig.1    Changes of Cr content during the steelmaking process of duplex stainless steel 2101 3.0 2.5 2.0 First oxidation stage Second oxidation stage Reduction period 1.5 1.0 0.5 0 1 2 3 4 5 Sampling number Mass percentage/ % Temperature/ ℃ 6 7 8 9 10 11 1400 1500 1600 1700 1800 C Si Temperature 图 2    2101 冶炼过程温度和 Si、C 含量变化 Fig.2     Changes  of  temperature  and  Si  and  C  contents  during  the steelmaking process of duplex stainless steel 2101 易天龙等： AOD 精炼双相不锈钢 2101 去碳保铬研究 · 91 ·

92 工程科学学报，第42卷，增刊1 lgfcr =eCwicn+eC,wtel+ewiN+ecwIs] (10) 0.0474w1C+2lgvc1-0.52w1C-2lgw1C+ 31g(Pco/Po)=-(38526.4/T)+24.6 (12) lgfc ecwic]+ecwicn +ec'wini]+ecwis] (11) (1)当Pco/Po=1时，计算出不同温度下，[C]和 式中：e8=-0.0003,e8,=-0.12,=0.0002,e名= [Cr]的平衡曲线，如图3(a)所示；当T=1650℃，计 -0.02,e=0.14,e8=-0.024,=0.012,e=0.046 算出不同CO分压时[C]和[Cr]的平衡曲线，如 结合式(5)、(9)、(10)、(11)得到式(12)： 图3(b)所示 30r 30- 28 (a) 28 (b) 26 1800℃ 6 PcoP。=0.1 品 24 22 1700℃ 22 PcolP。-0.5 18 16 16 PolP。=l 14 1600℃ g 12 10 10 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Wic% Wic% 图3温度(a)和C0分压(b)对[C与[CT平衡的影响 Fig.3 Effects of temperature(a)and CO partial pressure(b)on [C]and [Cr]equilibrium 从图3(a)中可以看出，当Pco/Po=1时，若要 2000 保持"©叫=21.5%，在1800℃下，可将碳脱至0.07%； 在1700℃下，可将碳脱至0.18%：在1600℃下，可 1800 将碳脱至0.49%.可见，温度越高，越有利于将碳质 量分数脱至较低水平.从图3(b)中可以看出，当 T=1650℃时，若要保持wC叫=21.5%，当Pco/P。=1 时，可将碳脱至0.49%；当Pc0/Po=0.5时，可将碳脱 至0.11%；当PcoP=0.1,可将碳脱至0.01%以下 1400 所以，降低CO分压可以有效降低[C[C]平衡时 [C]的含量.综上，提升炉内温度并降低CO分压， 0.20.3 04 0.5 有利于将碳含量脱至较低水平 Wic% (2)当Pco/Po=04时，计算出wc=21.5%时， 图4平衡态时Wg与温度的关系 平衡态下"g与温度的关系，如图4所示；"1g= Fig.Relationship betweenc and temperature at equilibrium 0.03%时，"cg与温度的关系如图5所示. 2000 从图4中可以看出，w9越低，曲线的斜率越 大，脱碳需要的温度越高，脱碳越困难.如果不降 1800 低CO分压，很难将[C]脱至很低的水平，而由于 AOD炉降低CO分压的能力有限，所以AOD炉很 难冶炼碳含量很低的不锈钢.从图5中可以看出， ,1600 "C越高，去碳保铬所需要的温度也越高，但从图 中可以看出，曲线斜率较小，wC的变化对平衡温 1400 度的影响不大，在"g较低的情况下，碳铬平衡主 要是受碳质量分数的影响 1012141618202224262830 实际生产中，在氧化二期阶段，通入的气体流 "c/% 量比N2:O2=3:1,如果O2完全与[C]反应生成 图5平衡态时w与温度的关系 CO,此时炉气中主要气体体积比为N2:CO=3:2, Fig5 Relationship betweenand temperature atequilibrium

lg fCr = e Cr Crw[Cr] +e C Crw[c] +e Ni Crw[Ni] +e S Crw[S] （10） lg fC = e C Cw[C] +e Cr C w[Cr] +e Ni C w[Ni] +e S Cw[S] （11） e Cr Cr = −0.0003, e C Cr = −0.12, e Ni Cr = 0.0002, e S Cr = −0.02 e C C = 0.14, e Cr C = −0.024, e Ni C = 0.012, e S C = 0.046 式中[20] ： ， . 结合式（5）、（9）、（10）、（11）得到式（12）： 0.0474w[Cr] +2lgw[Cr] −0.52w[C] −2lgw[C]+ 3lg(PCo/P0) = −(38526.4/T)+24.6 （12） （1）当 PCO/P0 =1 时，计算出不同温度下，[C] 和 [Cr] 的平衡曲线，如图 3（a）所示；当 T=1650 ℃，计 算出不同 CO 分压时 [C] 和 [Cr] 的平衡曲线，如 图 3（b）所示. 30 (a) 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 0 0.1 0.2 1800 ℃ 1700 ℃ 1600 ℃ w[C]/% w[Cr] /% 0.3 0.4 0.5 30 (b) 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 0 0.1 0.2 PCO/P0=0.1 PCO/P0=0.5 PCO/P0=1 w[C]/% w[Cr] /% 0.3 0.4 0.5 图 3    温度（a）和 CO 分压（b）对 [C] 与 [Cr] 平衡的影响 Fig.3    Effects of temperature (a) and CO partial pressure (b) on [C] and [Cr] equilibrium 从图 3（a）中可以看出，当 PCO/P0 =1 时，若要 保持 w[Cr] =21.5%，在 1800 ℃ 下，可将碳脱至 0.07%； 在 1700 ℃ 下，可将碳脱至 0.18%；在 1600 ℃ 下，可 将碳脱至 0.49%. 可见，温度越高，越有利于将碳质 量分数脱至较低水平. 从图 3（b）中可以看出，当 T =1650 ℃ 时，若要保持 w[Cr] =21.5%，当 PCO/P0 =1 时，可将碳脱至 0.49%；当 PCO/P0 =0.5 时，可将碳脱 至 0.11%；当 PCO/P0 =0.1，可将碳脱至 0.01% 以下. 所以，降低 CO 分压可以有效降低 [C][Cr] 平衡时 [C] 的含量. 综上，提升炉内温度并降低 CO 分压， 有利于将碳含量脱至较低水平. （2）当 PCO/P0 =0.4 时，计算出 w[Cr] =21.5% 时 ， 平衡态下 w[C] 与温度的关系，如图 4 所示；w[C] = 0.03% 时，w[Cr] 与温度的关系如图 5 所示. 从图 4 中可以看出，w[C] 越低，曲线的斜率越 大，脱碳需要的温度越高，脱碳越困难. 如果不降 低 CO 分压，很难将 [C] 脱至很低的水平，而由于 AOD 炉降低 CO 分压的能力有限，所以 AOD 炉很 难冶炼碳含量很低的不锈钢. 从图 5 中可以看出， w[Cr] 越高，去碳保铬所需要的温度也越高，但从图 中可以看出，曲线斜率较小，w[Cr] 的变化对平衡温 度的影响不大，在 w[C] 较低的情况下，碳铬平衡主 要是受碳质量分数的影响. 实际生产中，在氧化二期阶段，通入的气体流 量比 N2∶O2 =3∶1，如果 O2 完全与 [C] 反应生成 CO，此时炉气中主要气体体积比为 N2∶CO=3∶2， 2000 1800 1600 1400 0 0.1 0.2 w[C]/% Temperature/ ℃ 0.3 0.4 0.5 图 4    平衡态时 w[C] 与温度的关系 Fig.4    Relationship between w[C] and temperature at equilibrium 2000 1800 1600 1400 10 14 18 w[C]/% Temperature/ ℃ 12 16 20 24 28 22 26 30 图 5    平衡态时 w[Cr] 与温度的关系 Fig.5    Relationship between w[Cr] and temperature at equilibrium · 92 · 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1

易天龙等：AOD精炼双相不锈钢2101去碳保铬研究 93· 即Pco/Po=0.4,而2101双相不锈钢成分的目标值 [6]Zhang W,Jiang L Z,Hu J C,et al.Effect of ageing on 中wcg=21.5%,1"1g=0.03%,将其代入式(12)，得 precipitation and impact energy of 2101 economical duplex 出将wg脱至0.03%以下，2101双相不锈钢去碳 stainless steel.Mater Charact,2009,60(1):50 [7] 保铬的最低温度为1746.1℃. Lu N.Development and influence of stainless steel industry in Indonesia.China Natl Conditions Strength,2019(8):64 3结论 (鹿宁.印尼不锈钢产业发展及影响.中国国情国力，2019(8)： 64) (1)利用“EAF+AOD+模铸”工艺生产双相不 [8] Sims C T,Stoloff N S,Hagel W C.Superalloys Il:High- 锈钢2101，最终成分合格，这表明该工艺可以实现 Temperature Materials for Aerospace and Industrial Power.New 双相不锈钢2101的冶炼.AOD在2101冶炼过程 York:Wiley,1987 中发挥了重要的作用 [9] Baddoo N R.Stainless steel in construction:A review of research, (2)铬铁在冶炼氧化期前期加入.AOD能将 applications,challenges and opportunities.J Constr Steel Res, 2008,64(11):1199 较高的碳质量分数脱到2×104以下，以大流量的 [10]Wu J.Duplex Stainless Steel.Beijing:Metallurgical Industry 氧气脱碳，会造成炉温升温速度过快，最终导致炉 Press,1999 温过高。降低炉内最高温度的主要措施为：①逐步 (吴玖.双相不锈钢.北京：冶金工业出版社，1999) 降低吹氧速度；②加入合金料吸收多余热量.硅在 [11]Lo K H,Shek C H,Lai J K L.Recent developments in stainless 氧化期初期起到了升温剂的作用，在还原期起到 steels.Mater Sci Eng R,2009,65(4-6):39 了很好的还原剂、脱氧剂的作用 [12]Xu K D,Gao Y L,Zhai Q J.Metallurgy issues on production of (3)通过理论研究，得出去碳保铬过程主要受 low nickel stainless steels.Iron Steel,2004,39(7):1 (徐匡迪，高玉来，翟启杰.低镍不绣钢生产中的若干治金学问 温度和CO分压的影响，而在实际生产中，由于很 题.钢铁，2004,39(7)：1) 难控制到较高温度，主要通过降低C0分压来降低 [13]Weibull I.Duplex stainless steels and their application,particularly 平衡时的碳含量.wrg<0.1%时，w"rg越低，曲线的 in centrifugal separators.Part A History development.Mater 斜率越大，脱碳需要的温度就越高，脱碳越困难； Des,1987,8(1):35 "©越高，去碳保铬所需要的温度也越高，但曲线 [14]Liu RR.Study on the Welding Technology and Joint 斜率较小，所以在低碳区，[C、[C]平衡主要受"g Microstructure of S32101 Duplex Stainless Steel Thick Plate and 的影响.在实际双相不锈钢2101冶炼中，Pco/Po在 Narrow Gap Laser Wire Filling Welding[Dissertation]Zhenjiang Jiangsu University of Science and Technology,2019 0.4左右，"c=21.5%,为将w1C脱至0.03%以下， (刘铬瑞.S32101双相不锈钢厚板窄间隙激光填丝焊工艺及接 需要将炉内温度升到1746.1℃以上. 头组织性能研究学位论文].镇江：江苏科技大学，2019) 参考文献 [15]Feng Z H.Study on Thermoplasticiry of Lean Duplex Stainless Steel 2101[Dissertation].Beijing:University of Science and [1]Souza E C,Rossitti S M,Fortulan C A,et al.Influence of ferrite Technology Beijing,2018 phase content on the electrochemical properties of duplex stainless (冯志慧.经济型双相不锈钢2101热塑性研究学位论文】.北京： steels.Mater Res,2017,20(1):21 北京科技大学，2018) [2]Babu P D,Gouthaman P,Marimuthu P.Effect of heat sink and [16]Pohl M,Storz O,Glogowski T.Effect of intermetallic cooling mediums on ferrite austenite ratio and distortion in laser precipitations on the properties of duplex stainless steel.Mater welding of duplex stainless steel 2205.Chin J Mech Eng,2019. Charact,2007,58(1):65 32(1):50 [17]Zhang X H.Effect ofC.Si,Cr and Mo Contents on Microstructure [3]Zheng J C,Pan C,Zhang J T,et al.Effect of manganese addition and Properties of2507 Cast Duplex Stainless Steels [Dissertation] on resistance to pitting corrosion of duplex stainless steel $32205. Harbin:Harbin University of Science and Technology,2014 Chin J Eng,2019,41(2):246 (张兴洪.C、Si、Cr、Mo含量对2507铸造双相不锈钢组织和性 (郑建超，潘超，张建涛，等.M对2205双相不锈钢耐点蚀性能的 能的影响[学位论文].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2014) 影响.工程科学学报，2019,41(2)：246) [18]Li G B.Dai S H,Jia Y H.et al.Reducing refining cycle of [4]Sun T Y,Guo Y J,Jiang Y M,et al.Effect of short-time aging on AOD furace for 0Cr13C stainless steel.China Metall,2016, the pitting corrosion behavior of a novel lean duplex stainless steel 26(7):26 2002.Acta Metall Sin (Engl Lett),2019,32(6):755 (李广斌，代书华，贾有华，等.缩短AOD炉处理0Cr13C不锈钢的 [5]Azevedo C R F,Pereirab H B,Wolyneca S,et al.An overview of 冶炼周期.中国冶金，2016,26(7)：26) the recurrent failures of duplex stainless steels.Eng Fail Anal, [19]Wu Y J,Jiang Z H,Liang L K,et al.Calculation of some related 2019,97:161 thermodynamic problems in stainless steel refining process

即 PCO/P0 =0.4，而 2101 双相不锈钢成分的目标值 中 w[Cr] =21.5%，w[C] =0.03%，将其代入式（12），得 出将 w[C] 脱至 0.03% 以下，2101 双相不锈钢去碳 保铬的最低温度为 1746.1 ℃. 3    结论 （1）利用“EAF+AOD+模铸”工艺生产双相不 锈钢 2101，最终成分合格，这表明该工艺可以实现 双相不锈钢 2101 的冶炼. AOD 在 2101 冶炼过程 中发挥了重要的作用. （2）铬铁在冶炼氧化期前期加入. AOD 能将 较高的碳质量分数脱到 2×10−4 以下，以大流量的 氧气脱碳，会造成炉温升温速度过快，最终导致炉 温过高. 降低炉内最高温度的主要措施为：①逐步 降低吹氧速度；②加入合金料吸收多余热量. 硅在 氧化期初期起到了升温剂的作用，在还原期起到 了很好的还原剂、脱氧剂的作用. （3）通过理论研究，得出去碳保铬过程主要受 温度和 CO 分压的影响，而在实际生产中，由于很 难控制到较高温度，主要通过降低 CO 分压来降低 平衡时的碳含量. w[C] <0.1% 时，w[C] 越低，曲线的 斜率越大，脱碳需要的温度就越高，脱碳越困难； w[Cr] 越高，去碳保铬所需要的温度也越高，但曲线 斜率较小，所以在低碳区，[C]、[Cr] 平衡主要受 w[C] 的影响. 在实际双相不锈钢 2101 冶炼中，PCO/P0 在 0.4 左右，w[Cr] =21.5%，为将 w[C] 脱至 0.03% 以下， 需要将炉内温度升到 1746.1 ℃ 以上. 参    考    文    献 Souza E C, Rossitti S M, Fortulan C A, et al. Influence of ferrite phase content on the electrochemical properties of duplex stainless steels. Mater Res, 2017, 20（1）: 21 [1] Babu  P  D,  Gouthaman  P,  Marimuthu  P.  Effect  of  heat  sink  and cooling  mediums  on  ferrite  austenite  ratio  and  distortion  in  laser welding  of  duplex  stainless  steel  2205. Chin J Mech Eng,  2019, 32（1）: 50 [2] Zheng J C, Pan C, Zhang J T, et al. Effect of manganese addition on resistance to pitting corrosion of duplex stainless steel S32205. Chin J Eng, 2019, 41（2）: 246 （郑建超, 潘超, 张建涛, 等. Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的 影响. 工程科学学报, 2019, 41（2）：246） [3] Sun T Y, Guo Y J, Jiang Y M, et al. Effect of short-time aging on the pitting corrosion behavior of a novel lean duplex stainless steel 2002. Acta Metall Sin (Engl Lett), 2019, 32（6）: 755 [4] Azevedo C R F, Pereirab H B, Wolyneca S, et al. An overview of the  recurrent  failures  of  duplex  stainless  steels. Eng Fail Anal, 2019, 97: 161 [5] Zhang  W,  Jiang  L  Z,  Hu  J  C,  et  al.  Effect  of  ageing  on precipitation  and  impact  energy  of  2101  economical  duplex stainless steel. Mater Charact, 2009, 60（1）: 50 [6] Lu  N.  Development  and  influence  of  stainless  steel  industry  in Indonesia. China Natl Conditions Strength, 2019（8）: 64 （鹿宁. 印尼不锈钢产业发展及影响. 中国国情国力, 2019（8）： 64） [7] Sims  C  T,  Stoloff  N  S,  Hagel  W  C. Superalloys II: High￾Temperature Materials for Aerospace and Industrial Power. New York: Wiley, 1987 [8] Baddoo N R. Stainless steel in construction: A review of research, applications,  challenges  and  opportunities. J Constr Steel Res, 2008, 64（11）: 1199 [9] Wu  J. Duplex Stainless Steel.  Beijing:  Metallurgical  Industry Press, 1999 （吴玖. 双相不锈钢. 北京: 冶金工业出版社, 1999） [10] Lo K H, Shek C H, Lai J K L. Recent developments in stainless steels. Mater Sci Eng R, 2009, 65（4-6）: 39 [11] Xu K D, Gao Y L, Zhai Q J. Metallurgy issues on production of low nickel stainless steels. Iron Steel, 2004, 39（7）: 1 （徐匡迪, 高玉来, 翟启杰. 低镍不锈钢生产中的若干冶金学问 题. 钢铁, 2004, 39（7）：1） [12] Weibull I. Duplex stainless steels and their application, particularly in  centrifugal  separators.  Part  A  History  &  development. Mater Des, 1987, 8（1）: 35 [13] Liu  R  R. Study on the Welding Technology and Joint Microstructure of S32101 Duplex Stainless Steel Thick Plate and Narrow Gap Laser Wire Filling Welding[Dissertation]. Zhenjiang: Jiangsu University of Science and Technology, 2019 （刘镕瑞. S32101双相不锈钢厚板窄间隙激光填丝焊工艺及接 头组织性能研究[学位论文]. 镇江: 江苏科技大学, 2019） [14] Feng  Z  H. Study on Thermoplasticity of Lean Duplex Stainless Steel 2101[Dissertation].  Beijing:  University  of  Science  and Technology Beijing, 2018 （冯志慧. 经济型双相不锈钢2101热塑性研究[学位论文]. 北京: 北京科技大学, 2018） [15] Pohl  M,  Storz  O,  Glogowski  T.  Effect  of  intermetallic precipitations  on  the  properties  of  duplex  stainless  steel. Mater Charact, 2007, 58（1）: 65 [16] Zhang X H. Effect of C, Si, Cr and Mo Contents on Microstructure and Properties of 2507 Cast Duplex Stainless Steels [Dissertation]. Harbin: Harbin University of Science and Technology, 2014 （张兴洪. C、Si、Cr、Mo含量对2507铸造双相不锈钢组织和性 能的影响[学位论文]. 哈尔滨: 哈尔滨理工大学, 2014） [17] Li  G  B,  Dai  S  H,  Jia  Y  H,  et  al.  Reducing  refining  cycle  of AOD  furnace  for  0Cr13C  stainless  steel. China Metall,  2016, 26（7）: 26 （李广斌, 代书华, 贾育华, 等. 缩短AOD炉处理0Cr13C不锈钢的 冶炼周期. 中国冶金, 2016, 26（7）：26） [18] Wu Y J, Jiang Z H, Liang L K, et al. Calculation of some related thermodynamic  problems  in  stainless  steel  refining  process [19] 易天龙等： AOD 精炼双相不锈钢 2101 去碳保铬研究 · 93 ·

94 工程科学学报.第42卷，增刊1 (Ill )-Decarburation,chromium conservation and degassing of [20]Liang L K,Che Y C,Yang H,et al.Thermodynamics and Kinetics liquid iron containing chromium.Jfron Steel Res,2003,15(5):1 of Metallurgy.Shenyang:Northeastern University of Technology (武拥军，姜周华，梁连科，等.不锈钢冶炼过程中相关热力学问 Press,1990 题的解析（Ⅲ）一含铬铁水的去碳保铬及脱气.钢铁研究学报， (梁连科，车荫昌，杨怀，等.治金热力学及动力学沈阳：东北工 2003,15(5):1) 学院出版社，1990)

(Ⅲ)——Decarburation, chromium conservation and degassing of liquid iron containing chromium. J Iron Steel Res, 2003, 15（5）: 1 （武拥军, 姜周华, 梁连科, 等. 不锈钢冶炼过程中相关热力学问 题的解析(Ⅲ)——含铬铁水的去碳保铬及脱气. 钢铁研究学报, 2003, 15（5）：1） Liang L K, Che Y C, Yang H, et al. Thermodynamics and Kinetics of Metallurgy.  Shenyang:  Northeastern  University  of  Technology Press, 1990 （梁连科, 车荫昌, 杨怀, 等. 冶金热力学及动力学. 沈阳: 东北工 学院出版社, 1990） [20] · 94 · 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1