真空感应熔炼工艺对镍基高温合金氧氮含量的影响

研究了真空感应熔炼过程中不同熔化时间和精炼工艺对合金中氧和氮含量的影响。结果表明:镍基高温合金中氧和氮含量随着合金中铬含量增加呈增加趋势;熔化30 min时,合金中氧和氮含量分别降低36%和14%。随着精炼时间的延长,氮含量呈下降趋势,氧含量在精炼前30 min呈降低趋势,精炼40 min时氧含量反而增加。精炼过程中增加电磁搅拌后,提高了脱除氧氮速率,同时也提高了坩埚增氧速率。当精炼30 min时氧和氮脱除量比无电磁搅拌精炼工艺分别提高17%和22%;精炼时间达到40 min时,氮含量持续降低25%,而氧含量比无电磁搅拌精炼工艺增加12%。     

镍基高温合金真空感应熔炼脱氮的研究

研究了采用CaO坩埚真空感应熔炼镍基高温合金过程中的脱氮行为.试验表明在精炼过程中加Al对脱氮有促进作用;加Ti则对脱氮有明显不利影响;提高熔炼时的真空度是促进脱氮的有力措施.     

真空感应重熔GH3625合金纯净化研究

为进一步降低GH3625母合金中的氧、氮、硫含量,分别进行了高真空不加钙和高真空加钙2种工艺下的真空感应重熔实验,研究了高真空感应重熔精炼对合金成分和去除杂质元素氧、氮、硫的作用。结果表明:高真空感应重熔元素挥发烧损和富化均控制在标准成分范围;单纯高真空感应重熔时,合金中的氧通过C-O反应脱除,可脱氧至10μg/g,氮分压降低使氮含量脱至70μg/g,但在去硫方面无明显作用;高真空加0.5%钙作净化剂重熔时,Ca-O反应以及Ca与Al_2O_3坩埚内壁反应可实现深度脱氧,通过Ca-S反应使合金中硫含量显著降低,然而氮含量降低程度有限,其含量远高于氮在GH3625合金中的溶解度。采用Al_2O_3坩埚,选择高真空熔炼工艺及适量钙的加入,可使氧、氮、硫含量分别降低到6、60、9μg/g。     

真空感应熔炼的碳烧损及氧含量影响因素研究

采用真空感应法熔炼K403及K417G镍基高温合金,熔炼期间用无纸记录仪进行监控。调整C的初始加入量和精炼时间,确定出合金熔炼期间的参数变化对C烧损及O含量的影响。结果表明:镍基高温合金K403真空感应熔炼期间,随C初始加入量由0.03%、0.09%增加至0.18%的过程中,合金中C烧损量由2.2%、3.8%增加至16.1%,合金中O含量由42×10-6、28×10-6降低至5×10-6;当精炼时间由30 min增加至40 min时,合金中C烧损量由7.7%提高至8.8%,合金中O含量由20×10-6降低至15×10-6。熔化速度和真空度对镍基高温合金K417G中的C烧损及O含量影响较大,熔化速度慢和初始真空度低,C的烧损量增大,但熔化速度慢有利于降低合金中O含量。精炼期间真空度对合金的气体含量影响较大,精炼期高真空有利于降低合金中的O含量。     

C-HRA-3镍基耐热合金真空感应熔炼脱氧脱氮热动力学研究

为探明真空感应熔炼C-HRA-3镍基耐热合金脱氧和脱氮过程的热动力学规律,采用VIM-50型真空感应炉熔炼高纯合金原料,严格控制冶炼条件并取过程样检测,借助物理化学原理对实验结果进行分析。结果表明,精炼温度升高,C-HRA-3合金液中的平衡碳氧积增大而氮的平衡溶解度降低,真空度提高同时降低氧和氮的平衡溶解度。在实验冶炼条件(1 582℃,2.7 Pa)下,平衡[O]和[N]含量分别为3.73×10^-4%和23.66×10^-4%。随着精炼期延长,[O][N]含量逐渐降低,精炼后期时受Mg O坩埚分解影响[O]含量二次升高。C-HRA-3合金真空碳脱氧反应和脱氮反应的限制性环节分别为[O]在液相边界层中的扩散和[N]原子在界面处的化学反应,经计算[O]在液相边界层中的平均传质系数k_[O]为2.68×10^-3cm/s,脱氮反应为二级反应,反应表观速率常数为0.733 cm/s。     

氧化钇坩埚对镍三铝基高温合金返回料纯净化熔炼的影响

本文研究了Y2O3坩埚对N3Al基高温合金返回料纯净化熔炼的影响,并对使用Y2O3坩埚和MgO坩埚进行真空感应熔炼的结果进行了对比。结果表明：使用Y2O3坩埚对N3Al基高温合金IC21返回料进行纯净化熔炼有利于降低返回料中的H、N和O含量。和使用MgO坩埚相比分别降低了50%,80%,和80%。最低可以达到0.5 wppm,1 wppm 和2 wppm的数值。当精炼温度高于1550?C或精炼时间超过5分钟时,精炼参数对纯净化熔炼的效果影响很小。     

熔炼时间对稀土单晶合金坩埚界面反应的影响

为了实现稀土单晶高温合金中稀土含量的稳定控制,明确稀土元素在熔炼过程中参与的坩埚界面反应机理,研究了熔炼时间对含Y高温合金CMSX-4与Al2O3陶瓷坩埚在真空感应熔炼过程中的界面反应和稀土Y收得率的影响。实验结果表明：随着熔炼时间的延长界面反应加剧,熔炼过程中Y首先与Al2O3陶瓷基体发生反应生成Y2O3,生成的Y2O3会继续与Al2O3发生反应生成Y、Al原子比不同的铝酸钇反应层,最终坩埚表面形成的界面反应产物由外层的YAlO3、内层的Y3Al5O12(Y3Al2(AlO4)3) 以及附着的高温合金组成。熔炼10~30min时合金中稀土Y收得量为41.023、4.566和5.368ppm。     

氧化钇坩埚对Ni_3Al基高温合金返回料纯净化熔炼的影响（英文）

研究了Y_2O_3坩埚对Ni_3Al基高温合金返回料纯净化熔炼的影响,并对使用Y_2O_3坩埚和MgO坩埚进行真空感应熔炼的结果进行了对比。结果表明:使用Y_2O_3坩埚对N_3Al基高温合金IC21返回料进行纯净化熔炼有利于降低返回料中的H、N和O含量,和使用MgO坩埚相比分别降低了50%、80%和80%,最低可以达到0.5、1和2μg/g的数值。当精炼温度高于1550℃或精炼时间超过5min时,精炼参数对纯净化熔炼的效果影响很小。     

真空感应熔炼超纯净镍基高温合金脱氮的研究

研究了真空感应熔炼Ni基高温合金过程中的脱氮行为。计算了不同真空度及加Al和Ti条件下Ni-6Cr-5Co-2Mo-6W合金在1600℃时氮的溶解度。 实验表明在CaO坩埚精炼过程中加Al脱氮有促进作用;加Ti则对脱氮有明显不利影响。提高熔炼真空度是促进脱氮的有力措施。     

镍基高温合金的真空感应熔炼脱氧

研究了在真空感应炉中使用CaO坩埚熔炼镍基高温合金的脱氧效果，分析了加入0.02%C和0.5%Al对脱氧的影响，初步进行了在CaO坩埚中脱氧反应的热力学计算。研究表明：熔化期可以脱除大部分的氧；采用CaO坩埚，选择合适的熔炼工艺及C和Al加入量，可使氧的含量降低到小于0.0006%。     

真空感应熔炼炉真空度对Ni-Fe-Cr基合金力学性能的影响(英文)

为研究真空感应熔炼炉的真空度对Ni-Fe-Cr基合金力学性能的影响,在不同真空度条件下制备 4 个样品。化学分析结果表明:在氩气保护气氛下,Al和Ti的损耗较多,而在真空条件下其损耗较少。气体分析结果表明:样品中氧和氮的含量随真空度的增加而降低。而在更高的真空度下,样品中的氧和氮则没有损耗。热力学计算表明:由于平衡的氧含量值较低,TiO2和Al2O3生成的可能性高。高真空度使合金的拉伸强度和屈服强度降低,但是由于少量的杂质以及Al和Ti的损耗,合金的伸长率和断面收缩率增加。此外,提高真空度使合金由脆性断裂转变为韧性断裂。     

Influences of Contents and Reaction of Carbon and Oxygen on Microstructure and Mechanical Properties of Sintered 93W-4.6Ni-1.9Fe-0.5Co Alloys

采用具有不同碳氧含量的初始粉末,利用真空液相烧结制备93W-4.6Ni-1.9Fe-0.5Co合金试样,研究碳氧含量的变化及其平衡反应对合金力学性能与组织的影响。结果表明,压坯在真空高温烧结过程中,原料自身含有的碳具有较强的脱氧能力,通过碳氧反应可减少合金中的氧、碳含量,阻止氧化物、碳化物夹杂的生成,在钨颗粒与粘接相之间形成牢固的界面。当合金总氧含量低于500μg/g时,合金的力学性能显著提高。     

渗碳齿轮钢18CrNiMo7-6的疲劳性能及其影响因素

以18CrNiMo7-6齿轮钢为研究用基础钢,在传统真空脱气冶炼方式基础上,采用Nb微合金化和电渣重熔冶炼相结合获得一种对比试验钢,通过旋转弯曲疲劳试验表征了两种试验钢的疲劳性能,并利用显微组织、硬度分布、疲劳断口表征以及夹杂物分析等手段,探究了两种试验齿轮钢疲劳性能的影响因素。结果表明,采用电渣重熔方法冶炼并Nb微合金化的试验钢的疲劳极限较基础钢提高90 MPa,且相同载荷下寿命显著提高,渗碳层晶粒度由基础钢的7.5级细化至9级,而残留奥氏体含量的增加导致其表面硬度降低。通过Aspex夹杂物表征发现试验钢中夹杂物数量较基础钢大幅度降低,且硬质氧化物夹杂较少,与断口表征结果相一致。综合分析可知,晶粒细化和非金属夹杂物水平下降是提升试验钢疲劳性能的主要因素。     

高纯金属镝的制备

为制备高纯度稀土金属Dy以适应高科技发展的需求,在钙热一次还原法生产的Dy-4,Dy-8的基础上,用中频感应炉进行二次精炼和真空蒸馏,并对工艺进行优化选择得出,二次精炼温度为1450℃,保温40min最适宜;真空蒸馏1500℃～1530℃,保温8h最佳。用此工艺所制备的金属Dy的纯度超过国标高纯度Dy-1和Dy-2的要求,接近国外高纯Dy的先进技术指标。     

210t高效VD精炼炉的研制与优化

为弥补净空高度650 mm过小而溢溅频发的缺陷,以真空脱气的热力学和动力学为基础,分析了真空度、吹氩流量、保真空时间对VD脱气的影响,最终匹配了一套高效变量真空泵系统。经过细致调试,对真空系统运行制度、真空吹氩制度、精炼工艺等参数进行了优化。生产表明,新钢210 t VD精炼炉具有超大高效低能耗的优点,其性能达到了国际先进水平。     

GOST-2车轮钢低温冲击韧性研究

采用金相显微镜、扫描电镜等对GOST-2钢-60℃低温冲击韧性不合格车轮进行检验分析,结果表明：其主要原因是磷含量高、MnS夹杂多、存在带状组织,且晶粒尺寸较大。在生产中通过加入铝钒元素细化晶粒,并采用低氧钢、低磷钢及超低硫钢冶炼工艺和钙处理等措施,消除了钢中的条状夹杂物,改善了车轮的低温冲击韧性,显著提高了产品的合格...     

N和O元素引入对GPCA-TIG焊焊缝冲击韧性的影响

通过外层气体引入O和N元素,气体熔池耦合活性TIG焊(gas?pool?coupled?activating?TIG?welding)可以实现深熔深、高质量和连续焊接.?为了研究清楚O和N元素引入对焊缝冲击韧性的影响规律和机理,针对SUS304不锈钢分别测试了外层气体为O2,N2和O2?+?N2时的焊缝低温冲击韧性,并...     

The Variation of Hydrogen,Oxygen and Nitrogen Levels in Cast Iron with Varying Blast-air Moisture

Abstract

The effects of blast moisture on the gas content—hydrogen, oxygen and nitrogen—of molten iron derived from cupola melting have been studied, the dissolved oxygen content being measured by oxygen probes. It has been found that the hydrogen and oxygen contents of molten iron increase with rising levels of air moisture, although the nitrogen content remains almost the same. The rise in oxygen content is mainly the result of an increase in combined oxygen (oxide inclusions), the level of dissolved oxygen remaining almost unchanged.     

功率超声在液态金属处理中作用的研究

介绍了在液态金属成形过程中进行功率超声处理的关键设备.综述了功率超声处理在提高铸件组织及性能方面的研究及应用现状,包括:晶粒细化、组织均匀化、减小和防止偏析、去除气体和夹杂物.结合相关研究提出了在液态金属成形过程中加入合适的颗粒,研究超声对液态金属中夹杂物碎化及弥散行为,从而进一步提高铸件组织及性能的研究思路和方法.