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铁素体不锈钢基本上是Fe-Cr或Fe-Cr-Mo合金,具有体心立方晶体结构,在使用状态下以铁素体组织为主,广泛用于汽车制造业、家电行业、化工设备等领域。然而,这类钢柱状晶比较发达,容易造成偏析,在后续加工过程中常常出现表面缺陷—褶皱,而且影响钢的屈服强度、抗拉强度等力学性能。查阅文献可知,通过细化晶粒,提高等轴晶比例可以解决这一问题。本文正是从这一角度出发,利用“边-边匹配”晶体学模型,推导了BCC/FCC体系中的晶体学位向关系,预测430L不锈钢的晶粒细化剂,并以二硅化钼电阻炉冶炼10炉次1kg的430L铁素体不锈钢,作为验证。其中1～4炉分别加入0.01%、0.02%、0.03%、0.05%的TiN微米级粉末,5～8炉分别加入0.01%、0.02%、0.03%、0.05%的TiC微米级粉末,9～10炉分别加入0.03%、0.05%的MgO·Al2O3微米级粉末,考察三种不同晶粒细化剂的加入以及同一晶粒细化剂不同加入量对细化效果的影响。计算结果表明,利用“边-边匹配”晶体学模型推导出TiN/430L体系、TiC/430L体系,存在满足条件的位向关系：[100]B/[110]F [100]B/[110]F(001)B/(110)F (011)B/(002)F即,这两组体系从晶体学角度讲,存在匹配关系,可以作为晶粒细化剂。而MgO·Al2O3与430L不锈钢之间不存在匹配关系。在实验室条件下,进行了TiN、TiC和MgO·Al2O3的微米级晶粒细化剂添加实验,结果表明,TiN晶粒细化效果最优,TiC次之,MgO·Al2O3没有明显的晶粒细化效果。随晶粒细化剂加入量的增加,淬火状态下,钢中针状铁素体的数量增加,当加入量增至0.03%时,针状铁素体数量最多,继续增加加入量时,无明显变化。晶粒度分析结果表明,晶粒度级别随晶粒细化剂加入量的增加而增高,当加入量增至0.03%时,晶粒成等轴晶状态,比较细小；继续增加加入量时,无明显变化。夹杂物检测表明,钢中典型夹杂物以Al2O3-SiO2-MnO复合夹杂为主,当添加细化剂以后,钢中分别发现了一定数量的TiN、TiC夹杂物。因此,综合本实验的所有研究成果,与430L铁素体不锈钢匹配关系最好的TiN的晶粒细化效果最好,本实验条件下,最合适的加入量为0.03%。