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鋼廠煉鋼時添加錳鐵的作用
2025-11-27
在煉鋼過程中加入錳鐵(FeMn),核心目的可歸結為“脫氧、脫硫、合金化、改善鑄造性能”四大作用,具體機理與效益如下:
1. 脫氧(首要功能)
Mn 與氧親和力遠大于 Fe,生成液態 MnO 進入爐渣,降低鋼中氧活度;
相比純鋁脫氧,Mn 脫氧產物 MnO 熔點低、易聚合上浮,可減少夾雜物數量 30–50 %;
為后續鋁、硅“終脫氧”創造低氧勢環境,降低鋁耗 0.2–0.4 kg/t。

2. 脫硫(經濟型“二次脫硫”)
鋼液中 [Mn] 與 [S] 結合生成 MnS,其熔點 1610 ℃,高于軋制溫度,熱加工時沿晶界呈球狀析出,避免熱脆(紅脆);
在轉爐/電爐出鋼時加錳鐵,可再脫 5–10 % 的硫,減輕 LF/鈣處理負擔;
對含硫易切削鋼(1215、1144 等),可通過 Mn/S≈8–10 的配比主動控制硫化物形態,提高切削性能。
3. 合金化(提高強度與韌性)
Mn 擴大奧氏體區,降低 Ar3 相變溫度,起固溶強化作用:每 0.1 % Mn 提高抗拉強度 10–15 MPa;
細化鐵素體晶粒,改善低溫沖擊韌性;Q355 級別低合金鋼需 1.0–1.6 % Mn,-40 ℃ KV2≥34 J;
與 Nb、V、Ti 復合微合金化時,Mn 可提高碳氮化物固溶度,增強析出強化效果。
4. 改善鑄造/軋制性能
提高鋼液流動性,降低黏度 3–5 %,利于連鑄保護渣熔融均勻;
抑制 FeS 薄膜形成,減少鑄坯表面橫裂紋;
熱軋時再結晶激活能降低,軋制力下降 5–8 %,節能降耗。
用量速算
普碳鋼(Q195–Q275):噸鋼加 FeMn68 2–4 kg,出鋼 Mn 0.25–0.45 %;
低合金高強鋼(Q355–Q420):噸鋼加 10–18 kg,目標 Mn 1.0–1.6 %;
200 系不銹鋼(Mn 代 Ni):噸鋼加 60–80 kg,Mn 4–6 %。
小結

錳鐵是煉鋼“第一合金”:先脫氧保收得率,再脫硫防熱脆,最終固溶強化提性能,一料三效,成本低、工藝成熟,噸鋼加入幾公斤到幾十公斤即可顯著改善鋼質,因此成為轉爐、電爐出鋼時必加的核心合金料。












