水轮机用材主要选用超低碳马氏体不锈钢，用在该设备的上冠、下环、叶片与导叶上面。此系列不锈钢材料的冶炼技术难度很大，因为用于的制品质量要求非常高，尤其是在制造三峡水电机组时，国内三大水电设备制造公司，经过引进国内外水电制造技术和标准，最终制定国内水电设备关键部件的三峡标准，这项标准涉及的材料要求基本上代表国内相应行业最高水准。

超低碳马氏体不锈钢的冶炼

生产厂为生产出优质不锈钢铸件，主要使用电弧炉与精炼的方式生产，其中使用AOD冶炼不锈钢，已是不锈钢精炼的主导技术。现在国内外厂家在生产该系列不锈钢材料时，在生产和后续加工过程中比较容易形成裂纹，在使用过程中有时也会产生裂纹。所以如要增强该系列不锈钢铸件的质量，就一定要经过增强冶炼钢水内在质量来提高铸件整体性能。

我们都知道，吹氧脱碳的关键是控制钢液中的氧与碳、铬、硅、锰等元素的反应。根据不锈钢的冶金原理，结合使用AOD方法，技术人员对原不锈钢冶炼的主要工艺参数做出改进与优化。

AOD法是通过用氩、氧气体对不锈钢液做吹炼，以混合气体的形式从炉底侧面吹入熔池。在吹炼过程中，因为CO分压被氩气稀释而降低，如此就能很大程度上利于冶炼不锈钢时的脱碳保铬。在AOD精炼的还原阶段，因为添加了硅铁与石灰石炉渣脱氧，并且还有着氩气的激烈搅拌，所以不锈钢液能够进行深度脱硫；AOD精炼期氩气的激烈搅拌可促使不锈钢液中的氧化物分离、上浮，钢水的清洁度提高，所以钢液中的夹杂物含量低，基本上没有大颗粒夹杂，夹杂物的主要形态也从电炉法的锰硅酸盐变为钙硅酸盐。

另外，AOD法还能够在吹炼过程中脱除钢中的铅。数据显示，不锈钢中存在一定量铅会不利于热加工性能，而经过AOD吹炼，成品不锈钢中的铅量低到完全不会影响材料性能。

经过工艺改进与使用AOD，得到较高质量的钢水，使用Si-Ca、Si-Fe等复合脱氧，钢水ω（O）降至80×10-6；采用活性石灰强化脱硫，会导致ω（S）降到0.015%之下，很大程度上增加不锈钢水清洁度，能够达到熔炼成分和各项理化指标的需求；不锈钢水中有害气体成分和球状氧化物夹杂的含量也会大幅减少；提升钢水纯净度，可以增加不锈钢铸件基体抗裂纹性能。