VAR熔炼GH2130合金点状缺陷的分析及改进措施

采用元素热力学平衡分配计算的方法,对GH2130合金VAR(真空自耗重熔)出现的宏观偏析及其析出相的形成特点进行了探讨。结果表明,合金中"点偏区域"主要是富Ti、C的一次碳化物和富Ti、Cr、W的Laves相等。这主要是由于钢锭重熔过程中VAR熔速过高所致。降低熔速、减小熔池深度后,有效避免了这种宏观偏析的产生。     

GH2909合金产品局部宏观成分偏析形成原因探讨

通过对GH2909合金宏观成分偏析现象进行宏微观形貌观察、成分分析、重新取样检测及生产过程情况调查,得出：宏观成分偏析是局部的,并产生于真空电弧重熔过程中;由于将电流给定值由6800A提升到7000A,打破了正常重熔瞬间平衡,造成熔速和溶池形状剧烈波动而产生的。     

USS122G钢锭真空电弧重熔工艺的数值模拟

 超高强度不锈钢以其超高强度和良好的韧性以及优异的耐腐蚀性能而广泛地应用在航空、航天等领域。真空自耗重熔(VAR)作为生产超高强度不锈钢铸锭的主要生产技术,具有去除钢中有害杂质、改善钢中元素偏析的功能。为了研究新型Cr-Co-Ni-Mo合金体系超高强度不锈钢USS122G的真空电弧重熔过程,通过工艺仿真优化软件(Melf-Flow-VAR),对VAR过程的宏观传热、传质和流动现象进行模拟,建立USS122G合金VAR过程的二维轴对称数学模型,预测了不同冷却速度下的温度场和熔池形貌,并着重分析了特定熔速下的温度场、流场的演变,有无氦气冷却的元素宏观偏析情况,最后以模拟工艺制备了USS122G合金660 mm铸锭进行验证。结果表明,熔速增加,熔池深度加深,熔池形貌由低熔速扁平状圆弧状高熔速深“U”变化,熔炼速率为4.5 kg/min的熔池形貌具有较窄的糊状区,在此熔速下,熔池形貌呈现圆弧状,且真空自耗炉的输入功率较低,流场模拟结果显示流体的流动方向沿边部向下,中部向上,在铸锭右侧呈现顺时针运动规律;模拟熔池在达到稳态后深度为132 mm,此时模拟熔池深度与实测结果基本一致;在熔炼过程中Cr和C元素均发生正向偏析,采用氦气冷却的铸锭中元素偏析程度较小,在距钢锭1/2R处到边部Cr和C元素分布规律与模拟结果吻合较好。本项研究成果为钢的工业化稳定生产提供了可靠的数据支撑。     

氦气冷却真空自耗冶炼GH738合金冶金质量

本文介绍宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司最新引进的10吨氦气冷却真空自耗炉主要特点及熔炼GH738舍金的冶金质量由于采用氦气冷却、瞬时熔速控制和功率因素液滴短路控制弧长等最新技术，显著改善了GH738舍金的宏观偏析，舍金锭各部位舍金元素均匀分布，H、O、N含量分别降低至1．4ppm以下、5ppm以下和50ppm以下，Mg的收得率提高，控制稳定，分布均匀结果显示：与普通VAR工艺相比，氦气冷却VAR新工艺能显著改善合金的宏观偏析，并具有更好的脱气效果，使易烧损元素得到较好控制：     

电渣H13钢锭探伤缺陷分析

通过对1．2t电渣重熔钢锭探伤缺陷样品的低倍检测、金相组织检测以及裂纹部位能谱分析，指出探伤缺陷是由于电渣重熔过程熔速过快引起合金碳化物偏析，造成的沿晶裂纹而产生。调整了重熔工艺参数，纳入工艺规程后生产的产品未再发生此种缺陷。     

关于热顶铸造6082合金圆铸锭表层成分偏析的研究

通过大量生产实践及严谨的实验,发现大直径规格6082圆铸锭表层存在宏观偏析层。Si、Mg、Mn主要合金元素都存在成分偏析,Si、Mg偏析规律及偏析程度高度一致。偏析层的形成是热顶铸造这种生产方式造成的,其形成机理是:铸锭在凝固结晶过程中,表层经历了急剧冷却凝固-晶界重熔-溶质在晶界网络流动-再凝固过程。晶界重熔引起溶质流动,溶质流动导致表层不同区域出现成分偏析,最终形成"勺子"形状的表层偏析层。     

镍基高温合金真空自耗数值模拟

摘要：基于某特钢厂生产过程,对镍基高温合金的真空自耗过程进行数值模拟,研究了不同电流强度、熔速和通入氦气对铸锭Nb元素宏观偏析、黑斑形成的影响规律。铸锭在顶部和1/4处产生较为严重的宏观偏析。随着熔炼电流强度增加,铸锭顶部的磁场增加,顶部宏观偏析和1/4处黑斑逐渐加重。随着熔速的增加,熔池深度增加,铸锭顶部的Nb元素偏析加重,铸锭1/4处黑斑增加。熔炼时通入氦气,铸锭冷却速率大幅度提高,铸锭的元素偏析程度和黑斑明显减少,且最大偏析部位向铸锭顶部移动。     

一种镍基高温合金黑斑缺陷的组织分析及形成机理研究

研究一种镍基高温合金饼坯出现的宏观偏析＂黑斑＂区域相变行为及析出相的形成特点,并采用热力学相计算手段对合金黑斑区的相变规律和元素的热力学平衡分配进行计算。结果表明,合金中黑斑主要是富Ti的碳化物严重偏析造成。从黑斑的组织特点分析及热力学相计算可以得出,Ti在凝固过程中发生了强烈的枝晶间液态偏聚,同时C也有一定程度的偏聚,这些元素不同程度的液态偏聚行为是造成黑斑相富集的主要原因。     

电渣炉熔速控制技术的开发与应用

采用同轴大电流电缆、称重系统及电渣炉智能控制等技术手段,开发了电渣炉熔速控制技术,并将该技术应用于实际生产.解决了传统电渣炉由于没有精确熔速控制,造成其重熔钢锭内部结晶质量不高、无法精确补缩的难题.结果表明:实际生产中电渣熔速在5～20 kg/min范围内连续可调,重熔20 t钢锭时,吨钢电耗≤1340(kW·h),通过对比分别用熔速控制和递减功率生产的MC5重熔钢锭的质量检验数据得知,钢锭的偏析度得到降低,并减少了钢锭中碳化物的析出,表面质量良好,生产过程实现全自动化,解决了国内具有熔速控制系统的电渣炉设备依赖进口的问题,推动了电渣冶金和电渣熔速控制技术的发展.     

Haynes282耐热合金铸态组织及锻后析出相研究

Haynes282合金是700℃超超临界发电机组高温段转子和气缸等构件的首选材料。Haynes282合金铸件组织控制和锻件析出相调控,是相关产品生产工艺制定的难点。以Haynes282为研究对象,通过金相、SEM、EDS等方法,对Haynes282合金电渣重熔后的铸态组织以及锻造后的析出相特性进行系统表征。结果表明,Haynes282合金的枝晶尺寸对冷速非常敏感;电渣锭心部的二次枝晶臂间距要大于表层的,分别为72μm和56μm。枝晶臂和枝晶间元素Al、Cr、Co的偏析系数接近1,元素Mo和Ti的偏析系数较大,Ti的偏析系数超过了1. 7;铸锭心部的偏析比表层略大。经过1 150℃均匀化8 h的热处理和锻造,基本消除了合金中的元素偏析;锻后在晶界上断续分布的第二相主要为富Mo和Cr的M_(23)C_6。