电子束熔炼及其设备

简述了电子束熔炼原理 ,重点介绍了电子束熔炼所涉及的真空、拉单晶、电子束流等技术及其设备 ,最后探讨了我国在此领域的机遇、挑战与对策。     

钛合金电子束冷床熔炼研究进展

为了提高钛合金的冶金质量和回收钛合金废料,电子束冷床熔炼技术作为代替真空自耗电弧熔炼的先进熔炼技术,在钛工业中的应用越来越广泛。本文综述了电子束冷床熔炼技术的工作原理及特点,和钛合金冷床熔炼过程中去除硬α相夹杂和控制Al元素挥发的研究进展,最后介绍了我国电子束冷床熔炼技术现状。     

高纯钛的生产与应用

联系西北有色金属研究院高纯钛生产实际,叙述了碘法,熔盐电解法,电子束熔炼法,电子束区域熔炼法等传统高纯钛生产方法的进展及应用现状,指出每一单一的传统精炼方法都日益不能满足电子工业对高纯钛纯度的要求,而目前比较经济的方法是将多种单一方法组合起来形成复合工艺,如熔盐电解-电子束熔炼法,电子束熔炼-电子束区域熔炼法。并介绍了很有发展前途的固相电解、激光精炼新工艺和高纯钛在半导体器件和高真空设备中的应用状况。     

电子束熔炼法钼电极的特性分析

介绍了电子束熔炼炉的工作原理、电子束熔炼法钼电极的特性及其应用效果;指出电子束熔炼法钼电极纯度高、密度高、晶粒粗大,是适宜用作电阻法生产硅酸铝耐火纤维的电极。     

美国电子束熔炼技术产业化概貌与进展

介绍了美国电子束熔炼技术的产业化进程、当前的产能、主要生产厂家、熔炼和精炼产品的品种和规格     

TiAl基合金的熔炼与铸造成形工艺研究现状

综述了TiAl基合金的发展现状,介绍了TiAl合金的铸锭熔炼工艺(主要有凝壳感应熔炼、真空电弧熔炼、等离子束熔炼、电子束熔炼)及将铸锭铸造成TiAl基合金的工艺方法(主要介绍了熔模精密铸造和金属型铸造)。最后总结了TiAl基合金熔炼与铸造工艺中需要解决的问题和今后研究的重点。     

电子束冷床炉熔炼制备高纯金属钒铸锭

电子束冷床炉熔炼是一种新兴的金属精炼方法。利用电子束冷床炉的高温真空精炼特性,以钒成分为82%钒铝合金为原料,制备了纯度在99.7%以上的金属钒铸锭。详细论述了电子束冷床炉在熔炼钒铝合金时各杂质元素的去除机理行为,认为熔炼时较大的电子束照射功率对一次铸锭中铝的挥发去除有较好效果,但这种熔炼工艺却会影响到铸锭的最终氧含量。分析认为,两次小功率熔炼是符合设备特点的制备高纯金属钒铸锭的最佳熔炼工艺。     

电子束冷床炉单次熔炼钛合金铸锭研究进展

电子束冷床炉单次熔炼钛合金技术是一种先进的钛合金铸锭低成本制备技术,引起了国际钛工业越来越多的关注。本文对电子束冷床炉单次熔炼钛合金技术从成分及组织控制、实际生产情况及电子束冷床炉单次熔炼直接轧制板材的性能评价等方面进行综合评述。     

电子束冷床熔炼参数对熔池表面温度的影响

使用M9100图像高温仪精确测定了TC4合金电子束冷床熔炼时坩埚和冷床熔池表面的温度.结果表明,结果表明,熔炼工艺参数如熔化速度、熔炼功率、电子束扫描方式和扫描频率都会对熔池表面温度产生剧烈影响.     

电子束冷床炉熔炼硬心海绵钛探索性研究

通过对比分析VAR炉与电子束冷床炉(EB炉)熔炼工艺认为EB炉可以实现硬心海绵钛熔炼,并开展硬心海绵钛在电子束冷床炉(EB炉)中的熔铸验证试验,对熔铸后钛锭进行理化分析,跟踪钛锭后续应用情况,初步验证了电子束冷床炉熔炼硬心海绵钛的可行性。     

电子束冷床熔炼TC4合金的热平衡分析

通过对TC4合金电子束冷床熔炼过程热平衡的计算和实验验证,为制定合理的熔炼工艺提供计算依据。计算结果表明,维持冷床液态熔池表面125℃过热和结晶坩埚内100℃过热的条件下,随着熔炼速度从60kg／h增加到150kg／h,冷床内所需热量稍微增加,熔炼原料的功率明显增加,而凝固坩埚内所需热量有所降低。在提高冷床内和坩埚内的过热度时,其所需的热量都增加。     

电子束选区熔化成形Nb521合金微观组织与性能分析

采用电子束选区熔化技术制备Nb521合金,研究其致密化成形工艺。通过对成形试样的组织、物相、显微硬度、室温拉伸性能的检测与分析,探讨了电子束选区熔化成形Nb521合金的机理。结果表明,电子束选区熔化成形过程中,电子束熔化电流及速度的合理匹配,是得到表面质量及内部质量优异的成形样品的基础;电子束能量密度为340 J/mm3时,样品的密度达到8.78～8.79 g/cm3; Nb521合金显微组织沿沉积方向呈柱状晶,晶粒沿(200)晶面有较强的择优生长取向;成形样品中除Nb基体相外,还存在少量的Nb2C与Zr C碳化物析出;样品室温抗拉强度达到384 MPa,屈服强度为307 MPa,断后延伸率为16.5%;显微硬度处于1 500～1 700 MPa之间,无各向异性。     

Aluminum volatilization and inclusion removal in the electron beam cold hearth melting of Ti alloys

The electron beam cold hearth melting (EBCHM) process has emerged as either an alternative or a complement to vacuum arc remelting, since it is capable of enhancing the elimination of hard-alpha inclusions by dissolution or sedimentation. The present article describes the use of a mathematical model to simulate the electron beam melting of titanium in a cold hearth. The mathematical model is based on the numerical solution of the coupled momentum, solute, and heat transport equations in a transient regime for a three dimension geometry. The model calculates the velocity, turbulence intensity, temperature, and alloy composition in the liquid and the solid phases. The calculation provides the overall heat balance and the volatilization of metallic elements such as aluminum. A postprocessor numerical tool simulates also the behavior of a hard-alpha inclusion during melting (trajectory and kinetics of dissolution). In order to demonstrate the usefulness of this model, the authors examine the influence of the casting rate and of the beam scanning frequency on the volatilization of aluminum and on the capacity of the process to remove hard-alpha defects.     

Solid-State Joining of Dissimilar Ni-Based Superalloys via Field-Assisted Sintering Technology for Turbine Applications

Metallurgical and Materials Transactions A - Friction welding or electron/laser beam welding of nickel superalloys compromises the microstructure with localized melting and heat-affected zones...     

钼和钼-铌单晶的制备及工艺参数的影响

介绍了钼和钼-铌单晶的制备原理、制备工艺及电子束区域熔炼炉组成结构。对熔炼室真空度、聚焦、原料棒化学成分、尺寸规格、熔炼速度，搅拌速度等对单品制备的影响进行了详细分析。     

Rapid Solidification Microstructure and Carbide Precipitation Behavior in Electron Beam Melted High-Speed Steel

Metallurgical and Materials Transactions A - The solidified microstructure and carbide precipitation behavior in an S390 high-speed steel processed by electron beam melting (EBM) have been fully...     

高纯钨单晶坯料预处理工艺研究

探讨了三种预处理工艺,讨论了不同工艺方法对熔炼稳定性、排除间隙杂质的作用的影响,采用高纯仲钨酸铵（APT）经还原、高温烧结、电子束熔炼预处理工艺,可有效降低间隙杂质元素含量,保证电子束悬浮区域熔炼过程的稳定性,制备出材质优良、性能稳定的高纯钨单晶产品。     

Supercooling effects in Cu-10 Wt Pct Co alloys solidified at different cooling rates

Electromagnetic levitation and electron beam surface melting were employed to study the effects of supercooling and cooling rate on the solidification of Cu-10 wt pct Co alloys. Two major effects were observed in the supercooled alloys: the nucleation of a metastable copper-rich phase which contains 13 wt pct to 20 wt pct Co in samples supercooled between 105 and 150 K and liquid phase separation which occurs in samples supercooled 150 K or more. The microstructure of the electron beam melted surfaces consisted of very fine spheres which were similar to those of the sample supercooled more than 150 K but with a refined microstructure. The results indicate that a dynamic bulk supercooling of 150 K may exist in the molten pool during the solidification of electron beam melted surfaces.