不锈钢的纯净度(曹姣婵)
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酒钢铁素体不锈钢冶炼的钢水纯净度浅析
有效 控制 冶炼过程 的钢 水 纯净度 ， 脱氧 方式 、 精 炼渣 、 保护渣、 中间 包冶金 等 工 艺不 断得 以 改进 和发展 。本文对 酒钢铁 素体 不锈 钢 ＡＯＤ 冶 炼过 程脱 氧过程 、 夹杂物 类型 以及 Ｌ Ｆ精 炼 渣、 夹杂物进 行 了初 步 实验 分析 ， 为后 续研 究工作 和生 产提供 条件 和依 据 。 关键 词 ： 铁 素体 不锈 钢 ； 夹 杂物 ； 精 炼渣
铁 素 体 不 锈 钢 作 为 不 含 镍 的铬 系不 锈 钢 ，
含铬 １ ｌ ％ ３ ０ ％． 其使 用状态下 ． 组 织 结 构 为 铁
素体 的 Ｆ ｅ — Ｃ ｒ 、 Ｆ ｅ — Ｃ ｒ － Ｍｏ合 金 ， 具有 良好 的成形 性、 耐 应力 腐 蚀 性 能 、 抗氧化性 ， 以 及 较 低 成 本 的 经济性 。然 而 ． 普 通铁 素体 不锈 钢存 在 对 晶间 腐蚀敏感 、 塑性和韧性较低 、 延一 脆 性 转 变 温 度 在 室 温 以上 、 焊 接 裂纹倾 向较 大 等缺 陷 ． 限制其 用途。 ２ ０世纪 中 叶研究 ， 普通 铁 素体 主要 缺 陷是 由于 间隙 元素 Ｃ、 Ｎ造 成 ， 降 低 Ｃ、 Ｎ含量 可 使 缺
（ Ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｈ ｏ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｒ ｏ ｎ ＆Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｊ ｉ ｕ ｑ ｕ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｊ ｉ ａ ｙ ｕ ｇ ｕ ａ ｎ ， ７ ３ ５ １ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｄ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ、 ｒ ｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｌ ａ ｇ 、 ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｌ ａ ｇ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｏ ｏ ｎ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ，ＡＯＤ ｒ ｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ｄ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｙ ｐ ｅ ， Ｌ Ｆ ｒ ｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
钢的纯净度的评价方法
图2 电解萃取试样中非金属夹杂物的形貌 Fig .2 Morphology of electrolytically non- metallic i ncl usions
— 64 —
Fig .3
（a ）试样a ；（b ）试样b ；（c ）试样c ；（d ）试样d
图3 金相试样中非金属夹杂物的尺寸分布 Size distri bution of non- metallic i ncl usions from metallographic speci mens
电解萃取法是利用钢中夹杂物电化学性质的不 同，在适当的电解液和电流密度下进行电解分离的 方法。电解时以试样作为阳极，不锈钢作为阴极，夹 杂物保留在 阳 极 泥 中，然 后 经 过 淘 洗、还 原、磁 选 等 工 序 将 夹 杂 物 分 离 出 来，并 进 行 称 量 和 化 学 分 析。 试样量为2 !3 kg 的大样电解适用于连铸坯的夹杂 物分析；对于钢材的夹杂物电解分析，通常试样尺寸 为!（10 !20 ）mm>（80 !120 ）mm。
标准图谱比较法通常将 CaS 和不变形的硅酸盐
脱氧 方法 铝脱氧
硅脱氧
表1 非 金 属 夹 杂 物 的 评 级
Table 1 Rati ng of non- metallic i ncl usion usi ng standard diagra m
酸溶铝含量
总氧含量
A类
B类
C类
%
%
粗
细
粗
细
粗
细
0 .011 0 0 .018 1
— 63 —
2003 年
钢铁研究学报
第15 卷
夹杂物电解萃取只能收集到颗粒比较大的非金属夹 杂物，且试验过程的每一步都会对检测结果产生影 响；另一方面，当 钢 中 存 在 不 稳 定 氧 化 物 夹 杂 时，它 们在水溶液电解过程中一部分已经分解，造成测出 的氧化物夹杂总量偏少。
— 64 —
Fig .3
（a ）试样a ；（b ）试样b ；（c ）试样c ；（d ）试样d
图3 金相试样中非金属夹杂物的尺寸分布 Size distri bution of non- metallic i ncl usions from metallographic speci mens
电解萃取法是利用钢中夹杂物电化学性质的不 同，在适当的电解液和电流密度下进行电解分离的 方法。电解时以试样作为阳极，不锈钢作为阴极，夹 杂物保留在 阳 极 泥 中，然 后 经 过 淘 洗、还 原、磁 选 等 工 序 将 夹 杂 物 分 离 出 来，并 进 行 称 量 和 化 学 分 析。 试样量为2 !3 kg 的大样电解适用于连铸坯的夹杂 物分析；对于钢材的夹杂物电解分析，通常试样尺寸 为!（10 !20 ）mm>（80 !120 ）mm。
标准图谱比较法通常将 CaS 和不变形的硅酸盐
脱氧 方法 铝脱氧
硅脱氧
表1 非 金 属 夹 杂 物 的 评 级
Table 1 Rati ng of non- metallic i ncl usion usi ng standard diagra m
酸溶铝含量
总氧含量
A类
B类
C类
%
%
粗
细
粗
细
粗
细
0 .011 0 0 .018 1
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2003 年
钢铁研究学报
第15 卷
夹杂物电解萃取只能收集到颗粒比较大的非金属夹 杂物，且试验过程的每一步都会对检测结果产生影 响；另一方面，当 钢 中 存 在 不 稳 定 氧 化 物 夹 杂 时，它 们在水溶液电解过程中一部分已经分解，造成测出 的氧化物夹杂总量偏少。
钢材的纯净度对模具性能的影响分析汇总
什么是钢材的纯净度
钢材的纯净度主要描述钢材内部所含非金属夹杂物的数量、类型、形貌、尺寸及分布等有关信息。
“非金属夹杂物”通常指残留在模具钢中的氧、硫、磷、氢、氮等有害杂质元素，这些杂质元素的含量在单位体积内百分比数值越小，则模具钢的纯净度越高。
纯净度对模具性能的影响
模具钢的纯净度(非金属夹杂物含量)对钢材的强度、塑性、断裂韧性、切削、疲劳、热脆以及耐蚀等性能都有很大影响。
实验表明夹杂物的成分、数量、形状、分布以及在基体中的空间分布等都直接影响模具钢的物理特性，进而对模具的使用性能和寿命产生直接影响。
在经过相同热处理和机加工后，牌号(化学成分)相同的模具钢材料，由于钢材本身纯净度不同，其生产出的模具在同样的工况条件下会表现出不同的使用性能。
强度：模具钢材中的夹杂物颗粒越大、模具的强度越差，产生踏角、刮花的可能性越高。
抛光：非金属夹杂物尤其是氧化物夹杂会明显影响模具型腔表面的光洁度，影响到抛光的等级，甚至导致整套模具经过完整加工后在抛光时发现不得不报废。
塑性：带状夹杂物(主要以硫化物为主)的增加会导致横向断面收缩率明显降低。
韧性：硫化物的含量增加会降低钢的各种韧性指标，钢的断裂韧性随着夹杂物数量或长度的增加而下降，会导致模具韧性下降，在设计模次内发生开裂、断裂或崩裂。
抗疲劳性：夹杂物会使模具的抗疲劳性能下降，通常来说脆性夹杂物(A类)和大尺寸外来氧化物夹杂影响更加明显，导致模具提前报废失效。
焊接性能：硫化物夹杂和大尺寸氧化物夹杂都会使模具的焊接性能下降。
抗腐蚀性：复合夹杂物的存在会使模具产生点状锈蚀。
切削性能：氧化铝、氧化钙、氧化锰和钙铝酸盐类氧化物夹杂，会在很大程度上降低钢材的切削性能。
项冶金行业标准样品成分含量表
0.0007*
0.0004*
0.0002*
序号
标准样品
编号
名称
标准值及
标准偏差
成分（%）
数量
（瓶、套）
研制单位
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
Mo
Co
As
Sb
6
YSBS
281001-2009
碳素结构钢Q195标准样品
标准值及
标准偏差
0.081
0.002
0.215
0.004
0.422
0.005
0.016
0.001
0.025
0.001
0.070
0.002
0.0064
0.0002
0.0080
0.0003
0.0012
0.0002
0.0031
0.0002
0.0024
0.0003
0.0008
0.0001
200
山东省冶金科学研究院
7
YSBC
28128-2009
碳素结构钢Q195标准样品
标准值及
标准偏差
0.081
0.001
0.0002
500
山东省冶金科学研究院
20
YSBS
281008-2009
热轧带肋钢筋
20MnSiV标准样品
标准值及
标准偏差
0.265
0.004
0.423
0.005
1.49
0.01
0.024
0.002
0.028
0.002
0.040
0.002
0.016
0.001
0.0004*
0.0002*
序号
标准样品
编号
名称
标准值及
标准偏差
成分（%）
数量
（瓶、套）
研制单位
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
Mo
Co
As
Sb
6
YSBS
281001-2009
碳素结构钢Q195标准样品
标准值及
标准偏差
0.081
0.002
0.215
0.004
0.422
0.005
0.016
0.001
0.025
0.001
0.070
0.002
0.0064
0.0002
0.0080
0.0003
0.0012
0.0002
0.0031
0.0002
0.0024
0.0003
0.0008
0.0001
200
山东省冶金科学研究院
7
YSBC
28128-2009
碳素结构钢Q195标准样品
标准值及
标准偏差
0.081
0.001
0.0002
500
山东省冶金科学研究院
20
YSBS
281008-2009
热轧带肋钢筋
20MnSiV标准样品
标准值及
标准偏差
0.265
0.004
0.423
0.005
1.49
0.01
0.024
0.002
0.028
0.002
0.040
0.002
0.016
0.001
钢水纯净度控制PPT课件
连铸坯质量控制
优化连铸工艺参数，减少 铸坯内部缺陷；采用电磁 搅拌等技术，改善铸坯质 量。
04
夹杂物形态控制与变性处理
夹杂物分类及来源
夹杂物分类
根据夹杂物的性质、形态和来源，可分为内生夹杂物和外来 夹杂物两大类。内生夹杂物是在钢液凝固过程中由于溶解度 降低、偏析等原因析出的，而外来夹杂物则是由于原料不纯 、炉衬侵蚀等原因引入的。
电炉冶炼工艺
优化供电制度，提高电效率；采用泡沫渣 技术，减少钢液吸气。
炉外精炼工艺
采用真空处理、吹氩搅拌等技术，进一步 去除钢中夹杂物和气体。
二次精炼技术
钢包精炼
在钢包内对钢液进行加热 、搅拌、真空处理等操作 ，提高钢液纯净度。
中间包冶金
在中间包内采用过滤器、 加热器等设备，对钢液进 行净化处理。
高锰硫比可以控制硫化物的形态。
02
精炼处理
采用真空脱气、炉外精炼等技术手段，可以进一步降低钢液中的气体和
杂质含量，提高钢液的纯净度。例如，通过真空脱气处理可以降低钢液
中的氢含量，减少白点等缺陷的产生。
03
过滤技术
在钢液凝固前，采用过滤技术可以去除钢液中的大尺寸夹杂物，提高铸
坯的质量。常用的过滤技术包括陶瓷过滤器、金属网过滤器等。
影响因素及危害
影响因素
炼钢原料、冶炼工艺、炉渣性能、耐火材料、钢包处理等都是影响钢水纯净度的 重要因素。
危害
非金属夹杂物和有害元素的存在会降低钢的力学性能、耐蚀性能和加工性能，严 重影响钢材的使用寿命和安全性。如：降低钢的韧性、塑性和疲劳强度；造成应 力集中，促进钢的脆化；影响钢的耐蚀性和耐磨性等。
钢水纯净度控制ppt课件
汇报人：文小库
连铸钢水质量纯净度控制ppm战略(蔡开科)
C
鱼雷罐+喷CaC2
D 铁水罐喷石灰+Mg粉
E
铁水罐CaC2+Mg粉
F 铁水罐喷石灰+Mg粉
G
KR法
H
铁水罐喷镁粉
I
铁水罐喂包芯镁线
脱硫后 [S]/ppm
15 11 15 10.5 10 30 10 20 30
铁水罐 [S]/ppm
22 21 25 10.5 10 30 10 30 30
回硫 ppm
≤900；
70年代
≤800；
80年代
≤600；
90年代
≤100；
2000年后 ≤50。
纯净度是个相对概念，钢中的有害杂质元素降到什么样的 水平决定于钢种和产品的用途。
本文简要评述钢中五大有害元素在炼钢-精炼-连铸过程中 的去除及达到水平。
1. 钢中硫
1.1 钢中硫含量的要求
硫的主要危害：钢中[S]>0.015%时，连铸
碱度一定，渣中（FeO）太高， LP反而下降 ，渣稀会冲刷炉衬。
因此，在BOF渣R=3.0，（FeO）=20%， LP可 达150。
（2）较低的熔池温度
钢中[P]和渣中（MgO）含量的关系
（3）熔池搅拌动力学
在BOF中，LP仅为70~90，在顶底复吹转 炉，增加了熔池搅拌动能，加速了钢水与乳 化渣滴之间脱P反应，故LP比顶吹提高了 35~40%。
对于生产超低硫钢(<30ppm)，二次精炼脱硫方法有
出钢渣洗脱硫 钢包渣/金搅拌脱硫 喷石灰粉脱硫 真空室脱硫等 喂钙线脱硫
其[S]含量演变如表所示。
S<30ppm钢水脱硫
工艺 [S]开，ppm [S]终，ppm 脱硫率，% [N]终，ppm
冶金行业板坯洁净度培训
入结晶器。 • 开浇时，中间包水口上方采用挡渣器，以防止渣子
卷入结晶器。 • 采用H型中间包，换钢包时使中间包钢水深度为定
值，提高过渡坯质量。 • 保持结晶器液面稳定性，防止弯月面渣子卷入凝固
壳。合适水口结构和插入深度。 53
结晶器钢水流动控制技术
可抑制 水口流出 速度，减 缓沿凝固 壳向下流 动，促进 夹杂物和 气泡上浮
预计[C]可脱除到3.5ppm，[S]脱除到0.5ppm, [P]脱除到3.5ppm，T.[O]脱除到2.5ppm，[H]脱除到 3 0.5ppm。
优质钢对炼钢去除杂质的要求
要求
内容
典型成品
1、去除杂质元素
超低碳 [S] [N] [P]
汽车面板
输送含酸性介质的油、气 管线钢
汽车尾气排放铁素体不锈 钢、冷墩棒材等
总氧(T.O)
自由氧(aO) 固定氧(夹杂物所含的氧)
日川崎制铁生产优质超深冲板采用如下质量判据：
•中间包钢水T.O小于30ppm，产品可不检验直接交
货；
• T.O在30～55ppm，必须进行检查后方能交货；
• T.O>55ppm，冷轧产品则必须降级使用。
6
钢洁净度的控制
• 夹杂物的控制
• 杂质元素的控制 S、O、 P、 N、H
39
各种铁水脱磷方法的比较
方法
处理前[Si] 最大： 通常：
鱼雷罐脱磷
0.25% 0.1～0.2%
铁水罐脱磷
0.3% 0.1～0.2%
转炉脱磷
0.8% 0.3%
碱度 处理温度 终了[P]
特点
2.5～5
3～4
1300℃
1320℃
0.015～0.05%
卷入结晶器。 • 采用H型中间包，换钢包时使中间包钢水深度为定
值，提高过渡坯质量。 • 保持结晶器液面稳定性，防止弯月面渣子卷入凝固
壳。合适水口结构和插入深度。 53
结晶器钢水流动控制技术
可抑制 水口流出 速度，减 缓沿凝固 壳向下流 动，促进 夹杂物和 气泡上浮
预计[C]可脱除到3.5ppm，[S]脱除到0.5ppm, [P]脱除到3.5ppm，T.[O]脱除到2.5ppm，[H]脱除到 3 0.5ppm。
优质钢对炼钢去除杂质的要求
要求
内容
典型成品
1、去除杂质元素
超低碳 [S] [N] [P]
汽车面板
输送含酸性介质的油、气 管线钢
汽车尾气排放铁素体不锈 钢、冷墩棒材等
总氧(T.O)
自由氧(aO) 固定氧(夹杂物所含的氧)
日川崎制铁生产优质超深冲板采用如下质量判据：
•中间包钢水T.O小于30ppm，产品可不检验直接交
货；
• T.O在30～55ppm，必须进行检查后方能交货；
• T.O>55ppm，冷轧产品则必须降级使用。
6
钢洁净度的控制
• 夹杂物的控制
• 杂质元素的控制 S、O、 P、 N、H
39
各种铁水脱磷方法的比较
方法
处理前[Si] 最大： 通常：
鱼雷罐脱磷
0.25% 0.1～0.2%
铁水罐脱磷
0.3% 0.1～0.2%
转炉脱磷
0.8% 0.3%
碱度 处理温度 终了[P]
特点
2.5～5
3～4
1300℃
1320℃
0.015～0.05%
钢的纯净度评测及其控制
钢的纯净度估测及其控制<The Evaluation Methods and Control of Steel Cleanliness>1.引言随着社会发展和科技进步, 对钢质量, 尤其对它的纯净度(cleanliness)要求越来越高. 除了要降低钢中非金属氧化物夹杂物(non-metallic oxide inclusions)的含量, 控制其尺寸、形貌和成分外, 就洁净钢(clean steel)而言, 还要求控制其硫(S)、磷(P)、氢(H)、氮(N), 甚至碳(C), 并且要尽可能减少钢中金属杂质元素(metallic impurity elements), 诸如: 砷(AS)、锡(Sn) 、锑(Sb)、硒(Se)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、碲(Te)、铋(Bi)等.不同钢种因其不同的应用场合和条件，对上述要求也各不相同。
例下表所示：表1 对不同钢种典型的纯净度要求（Typical steel cleanliness requirements for various steel grades）钢中的金属杂质元素（metallic impurity elements）通常被视为残余元素（trace elements）.由于它们在炼钢和精炼过程很难去除，所以在钢中不断累积，成为废钢供应的一大问题。
鉴于钢中如存在超量的残余金属元素，会造成晶间偏析(intergranular segregation)、有害析出物和其它一些问题。
目前，在钢的生产过程中为了克服钢中残余元素造成的危害，尤其是电炉炼钢，通常采用严格控制废钢的种类和用量。
近年来世界各国普遍采用高炉铁水、直接还原铁、海绵铁、碳化铁或其它相对纯的铁来替代废钢，旨在降低钢中残余元素含量。
从钢中残余元素角度讨论钢纯净度问题近年来已有不少相关研究的报道和论文发表。
我们今天主要讨论钢厂普遍存在，大家又十分关注并想得到解决的问题：〈低碳铝镇静钢氧化物夹杂对其纯净度的影响〉。
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提高不锈钢纯净度的途径
防止进入钢中和从钢中去除。 ①防止进入钢中 ●原材料(废钢、铁合金等)，造渣材料(石灰、莹石等)， 脱氧材料的质量和烘烤、干燥； ●炉衬、钢包等浇注系统用耐火材料的质量和烘烤；
●炼钢用气体(氩、氧、氮气等)的纯度(不能有水分等)；
●防止出钢和浇注过程中钢液的二次氧化。
提高不锈钢纯净度的途径
钢中氢、氧、氮： 过去：氢、氧、氮有害。 现在：氢、氧有害，氮利远大于弊。 ①钢中氢 氢在不锈钢中有几个和十几个ppm的固溶度，而 且在奥氏体钢中的固溶度要大于在铁素体钢中。 （a）氢超过钢中固溶度 钢在凝固过程中产生气泡 大气泡钢锭上涨而报废。细小气泡热加工延伸成 裂纹，塔形检查不合格而判废。也是疲劳源，力 学性能、耐疲劳性能降低 。
不锈钢的纯净度
曹姣婵 2008.1.11
目录
1、钢中的硫和磷 2、钢中氢、氧、氮 3、钢中非金属夹杂物 4、钢中的有色金属夹杂 5、提高不锈钢纯净度的途径
钢中的硫和磷
不锈钢中的硫和磷，除在易切削不锈钢中作为合
金元素外，人们一般是作为有害杂质对待。标准中规定，
S≤0.03％，P≤0.035％。
① 硫
②从钢中去除
不锈钢生产中最为普遍且成熟有效的是采
用AOD、VOD等炉外精炼技术。
谢谢
钢中氢、氧、氮
(d)氮在不锈钢中的不利影响 ● 形成氮化物（TiN，AlN等）非金属夹杂。
● 在中、高氮不锈钢中，因铬氮化物（Cr2N，
CrN）析出而影响钢的耐蚀性。
● 对铁钢中非金属夹杂物的种类 硫化物 不锈钢中常见MnS、NiS（高Ni钢），TiS （含Ti钢）等硫化物。
钢中氢、氧、氮
②钢中氧 目前不锈钢的冶炼与氧密切相关。 残余氧在钢中是有害的，而且主要是通过氧化物 夹杂的存在而表现出来。
在正确脱氧条件下，不锈钢中氧量应≤0.003％。
钢中氢、氧、氮
③钢中氮
(a)氮在不锈钢中的普遍且大量应用是近十多年不锈钢材料 领域的重要进展；
(b)除铁素体不锈钢外，几乎所有类型的不锈钢，特别是奥 氏体和双相不锈钢均普遍用氮进行合金化： ●奥氏体不锈钢中控氮( N≤0.10%), 中氮（N≤0.50％） 和高氮（N＞0.5％）不锈钢和超级奥氏体不锈钢；
②有色金属杂质的有害作用
凝固时，在晶内和沿晶界以及α /γ 相界析出，产生偏析。 热加工时，晶界和相界处于熔融态极易开裂，增加钢坯的修 磨量(见图39)，造成大量废品。国内某厂就曾一次判废 1Cr18Ni9Ti板坯数百吨。钢中Pb，Sn浓度在晶界、相界比 基体高76～177倍(Pb)和5～24倍(Sn)。
氧化物
Al2O3、SiO2、Cr2O3、MnO、Fe2O3、FeO
和 FeO•Cr2O3 等复杂氧化物夹杂。
硅酸盐
钢中SiO2若与FeO、Al2O3等相遇，就能和这 些氧化物形成硅酸盐。
氮化物
在含Ti、Nb的不锈钢中常见的有TiN，Ti(C,N),
TiC·TiN，NbN ，AlN， Cr2N，CrN等。
钢中氢、氧、氮
(b)氢在1Cr18Ni9Ti不锈钢中的分布，在晶界处的浓 度要比晶内高3～4cm3/100g。氢在钢内的不均匀 分布，使钢晶界的塑性特征值（δ ，和Ak）比晶 内相应的特征值低20%～25％。
(c)钢中含氢后，Fe-Cr合金的电位下降，说明合金 的耐腐蚀能力降低。 (d)氢还可引起奥氏体不锈钢的组织结构变化。
≤0.010%～ 0.015％，实际控制都希望在≤0.005
％。
钢中的硫和磷
②磷 磷在不锈钢中有相当的溶解度。不锈钢中磷量 一般要求≤0.035％，但由于磷可提高钢的强度，
所以在某些高强度不锈钢中含磷量可达0.25%～
0.30％。
在硝酸和尿素腐蚀条件下，磷对不锈钢的耐蚀
性非常有害。
钢中氢、氧、氮
●双相不锈钢正是由于加入氮而出现了第二代和第三双相 不锈钢（超级双相不锈钢），使双相不锈钢形成系列并成 为了与马氏体、铁素体、奥氏体等并列的钢类。
钢中氢、氧、氮
(c)氮在不锈钢中的有益作用 ●强烈形成并稳定奥氏体，其当量为镍的25～30倍， 可大量节约钢中镍； ●提高钢的强度（固溶强化），最高b≥1200MPa， σ 0.2≥800MPa，但并不显着影响钢的韧性（包括 断裂韧性）； ●提高钢的耐蚀性，特别是耐晶间腐蚀，耐点蚀， 耐应力腐蚀等性能； ●氮不受资源的限制（空气中含N 70％以上），加入 方法简单，回收率高，不显着提高钢的成本。
●
硫在不锈钢中的溶解度很低，室温下≤0.01％，过
量的硫将大量形成硫化物非金属夹杂；
●
硫可与不锈钢中的铁、镍等形成低熔点（1000℃）
的共晶并沿晶界分布；
钢中的硫和磷
• 有害作用：热加工时，晶界硫化物共晶呈熔融状
态，热塑性下降，沿晶界开裂。表面缺陷增多，
修磨量加大，成材率降低，易出现大量废品。
• 硝酸级和尿素级不锈钢中，对钢中硫含量规定
钢中非金属夹杂物
②钢中非金属夹杂物的来源
●内生夹杂 ：冶炼— 物化反应； 浇注— 二次氧化； 凝固— 元素溶解度降低。 ●外来夹杂： 钢渣、耐火材料等混入钢中。 ●内生和外来夹杂在钢中常常是混杂在一起。
钢中的有色金属夹杂
①有色金属杂质的来源和它们的特性 ●来源 废钢，包括返回钢和生铁，铁合金，包括镍、 海绵钛等以及脱氧剂和造渣材料。