真空感應(yīng)熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)

真空感應(yīng)熔煉爐工作頻率在50Hz-10kHz 之間,需用變頻器予以調(diào)頻。真空感應(yīng)熔煉爐以其電效率和熱效率高、熔煉時(shí)間短、耗電較省、占地較少、投資較低、生產(chǎn)靈活和易于實(shí)施過(guò)程自動(dòng)化等, 比工頻感應(yīng)熔煉爐更有優(yōu)勢(shì)。它適合熔煉各種鑄鐵, 特別適合熔煉合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵,并對(duì)爐料的適應(yīng)性較強(qiáng), 爐料的品種和塊度可在較寬范圍內(nèi)變動(dòng)。中頻感應(yīng)熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn), 使其近年來(lái)得到令人矚目的發(fā)展,并在鑄鐵生產(chǎn)中廣泛采用。  

合金元素對(duì)氮含量的影響。氮在鐵合金溶液中的溶解度受其它合金成分影響較大。不同合金對(duì)氮在鋼中的溶解度有不同的作用系數(shù)，Cr、Mn、Mo、V、Nb等元素增加氮的溶解度，而Ni、Cu、Si、C等元素降低氮的溶解度。用活度系數(shù)可以有效地衡量各種元素對(duì)氮在鋼液中溶解度的影響。根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，鋼中加入的鉻或錳能有效地提高氮的溶解度。

添加氮化物種類及方法的影響。利用真空感應(yīng)爐冶煉高氮鋼，主要通過(guò)加入氮化物進(jìn)行氮的合金化。由于真空感應(yīng)爐冶煉體系是一個(gè)低氣壓系統(tǒng)，氮化物在鋼液中的大量熔化和溶解勢(shì)必造成氮在鋼液表面的溢出。如果過(guò)早地加入氮化物，溶解在鋼液中的氮會(huì)不斷地參與鋼液表面的溢出反應(yīng)，使鋼液中溶解的氮越來(lái)越少。另外，如果氮化物熔化溫度超過(guò)鋼液溫度，必然會(huì)延長(zhǎng)熔化時(shí)間，較高的熔化溫度又會(huì)促使氮從鋼液中溢出。當(dāng)?shù)锶刍瘻囟容^低時(shí)(低于鋼液溫度)，氮化物加入到鋼液中就會(huì)迅速熔化，并被攪拌均勻；由于時(shí)間較短，鋼液中溶解的大量過(guò)飽和氮在澆鑄成鋼錠以前來(lái)不及大量溢出而被留在鋼液中，從而得到較高的氮含量。在氮化錳、氮化鉻、氮化硅等幾種氮化合金中，只有氮化錳的熔化溫度較低，約1200℃左右，而氮化鉻、氮化硅的熔化溫度都在1600℃以上。所以在使用真空感應(yīng)爐冶煉高氮鋼時(shí)，以使用氮化錳為宜。

冶煉參數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)表明，隨著溫度的升高，氮在鋼中的溶解度反而下降了，這可能是由于鋼中合金元素的相互作用引起的。因此冶煉時(shí)控制好鋼液溫度以及出鋼溫度是保證鋼液中氮含量的一個(gè)重要因素。另外，真空爐的一些規(guī)格和參數(shù)(如爐腔的容積、冶煉用坩堝的規(guī)格等)都在一定程度上影響到氮在鋼液中的含量。爐腔小，在壓力不變的情況下，可以減少氮向爐腔的擴(kuò)散。