Nb-7Ta合金电子束真空熔炼中元素挥发动力学研究

研究了电子束熔炼Nb-7Ta合金时基体铌和杂质铁挥发过程的动力学特性。结果表明:在3 473 K时,基体铌和杂质铁挥发过程均是以单原子形式进行。铌在铌钽合金液相中扩散系数为5.78×10-7m/s,挥发反应的反应常数为1.29×10-5m/s;铁在铌钽合金液相中扩散系数为8.10×10-7m/s,挥发反应的反应常数为1.55×10-5m/s。基体铌和杂质铁挥发过程均受各自原子在液相中扩散控制。     

电子束冷床熔炼TC4合金研究进展

电子束冷床熔炼工艺作为一种新型熔炼技术,可应用于生产航空发动机用优质钛合金及回收残钛。本文综述了电子束冷床熔炼TC4合金研究进展。     

电子束技术在高温合金中的应用

作为近年发展起来的先进加工技术,电子束技术具有高能量密度、高真空度、可实现精确控制等优点,其在高温合金中的应用已受到广泛关注。本文对电子束技术在高温合金的制备以及加工领域的研究与应用进行了综述,包括高温合金的电子束成型制造、高温合金的电子束精炼、电子束焊接、表面改性以及高温合金的电子束物理气相沉积,指出了目前电子束技术面临的挑战,并对电子束技术在高温合金领域的发展前景进行了展望。     

高温合金熔炼工艺讨论

分析了高温合金所采用的各种冶炼方法,调研了几种主要冶炼方法的设备情况,讨论了其应用及发展动态,对比了国内外高温合金的熔炼数据,讨论了国内外粉末高温合金熔炼方法的差别,研究了我国粉末高温合金VIM+VAR双联工艺对锻件性能的影响。研究结果表明,为提高我国粉末高温合金纯净度,在着力改进高温合金熔炼工艺的基础上,应积极发展并提高双联及三联熔炼等新工艺。     

Ti-5Al-2.5Sn合金冷坩埚感应熔炼过程中Al和Sn元素的挥发研究

利用所建立的模型研究了Ti-5Al-2.5Sn合金感应凝壳熔炼(ISM)过程中Al、Sn元素的挥发控制方式,并在此基础上研究了熔体温度和真空室压力对Al、Sn挥发速率的影响.结果表明,实际熔炼条件下Al、Sn的挥发都由界面挥发反应单一控制,真空室压力对挥发速率的影响具有明显的临界值,当压力低于此临界值时,挥发速率几乎没有什么变化,而当压力高于此值时,挥发速率迅速降低.     

CaO坩埚在超纯净熔炼Ni基高温合金过程中对脱N的影响

研究了使用CaO坩埚在VIM法精炼Ni基高温合金过程中N的变化规律及加Al对脱N的影响,初步分析了脱N的影响因素及机理。     

Ni基高温合金真空感应熔炼脱硫

研究了使用CaO坩埚真空感应熔炼炼Ni基高温合金过程中的脱硫情况;分析了加Al的脱硫作用;结合坩埚壁的XRD分析和成分分析数据讨论了CaO坩埚脱硫机理;对CaO坩埚内壁表面发生的化学反应进行了初步热力学计算和讨论.     

电子束熔炼钒合金动态压缩实验及细观分析

本文利用霍普金森压杆(SHPB)进行了动态压缩实验,获得了电子束熔炼钒合金V-5Cr-5Ti的动态压缩应力应变曲线。采用应变冻结的方法,对材料进行不同变形量的动态加载,并对加载后的试件进行观察,研究不同变形范围下材料的细观变形机制,考察变形量对变形机制的影响,并与电弧熔炼钒合金的细观变形机制进行了比较。结果表明:当动态压缩应变率为3600s-1时,电子束熔炼钒合金的流变应力约为700MPa;该材料在常温下的塑性变形机制为位错滑移。     

镍基高温合金真空感应熔炼脱氮的研究

研究了真空感应熔炼Ni基高温合金过程中的脱氮行为，实验表明在CaO坩埚精炼过程中加Al对脱氮有促进作用，加Ti则对脱氮有明显不利影响，提高熔炼真空度是促进脱氮的有力措施。     

Ti—5Al,5Sn合金冷坩埚感应熔炼过程中Al和Sn元素的挥发研究

利用所建立模型研究了Ｔｉ－５Ａｌ－２,５Ｓｎ合金感应凝壳熔炼（ＩＳＭ）过程中Ａｌ、Ｓｎ元素的挥发控制方式,并在此基础上研究了熔体温度和真空室压和对Ａｌ、Ｓｎ挥发速率的。结果表明,实际熔炼条件下Ａｌ、Ｓｎ的挥发都由界面挥发反应单一控制,真空室压力对挥发速率的影响具有明显的临界值,当压力低于此临界值时,挥发速率几乎没有什么粉经,两当压力高于此值时,挥发速率迅速降低。     

高温合金的真空感应超纯净熔炼

论述了真空感应熔炼（VIM）超纯净高温合金工艺方法的特点及应用，讨论了高温合金真空感应熔炼的辅助工艺措施。     

新型镍基高温合金中微量硼的分析技术研究

研究了新型镍基高温合金中微量硼的分析技术，并探讨了氟硼酸根离子选择性电极测定微量硼的某些影响因素及其消除方法。该分析方法用于合金样品分析取得了满意的效果。     

钛合金电子束冷床熔炼时TiN的去除和Al的挥发损失控制

在生产洁净、无偏析的优质钛铸锭方面,EBCHM技术近20年来发展迅速.利用其单独设置的冷床和夹杂粒子与钛液的密度差,EBCHM炉的除杂能力,特别是消除LDI和HDI的能力得到了公认.研究证明,TiN粒子的溶解速率不仅与其密度和直径有关,而且也与熔池温度、滞留时间及熔体的流动性有关;要保证TiN粒子溶解,应尽可能提高熔池温度,增加熔体在冷床中的滞留时间.另一方面,随着熔池温度的升高和熔体滞留时间的延长,钛合金中Al等高蒸气压元素的挥发损失的增加,也成为必须研究和解决的问题.对此,不仅有工艺上的研究,也有数值模拟,并在这两方面得出了较为一致的结果.     

电子束熔炼去除冶金级硅中磷、铝、钙的研究

采用电子束熔炼方法提纯了冶金级硅材料。实验结果表明随熔炼时间延长,硅中挥发性杂质元素P、Al、Ca的含量逐渐降低。熔炼40min后,硅中P含量可以降至2.2×10-5%(质量分数);Al、Ca的最低含量为8.5×10-5%和1.5×10-4%(质量分数)。P、Al、Ca的挥发去除为一阶反应过程,反应速率常数分别为0.11、0.12和0.13min-1。     

镍基高温合金用CaO坩埚真空感应熔炼脱氧研究

研究了使用CaO坩埚真空感奕熔炼Ni-6Cr-2Mo-6W-5Co合金过程中碳与氧的变化及加碳和铝的脱氧作用。结果表明，碳脱氧主要表现在熔化期，通常可脱除40％-80％的氧；铝可进一步脱氧至0.0004％-0.0006％。从热力学上计算了镍合金液中C-O，Al-O反应的平衡值。结果表明：C-O反应远未达到平衡，而Al-O反应在1500℃能脱氧至0.0006％以下。     

微量元素对Co基高温合金初熔温度的影响

用差热分析法（ＤＴＡ）研究微量元素Ｃ，Ｂ，Ａｌ，Ｚｒ对一种Ｃｏ基高温合金初熔温度的影响，表明微量元素的加入，对熔化温度无明显影响，但导致合金初熔温度明显降低，Ｂ的影响最为显著，Ｃ次之，Ａｌ，Ｚｒ略有影响。并且，用金相探针法研究不同温度下合金的微观组织，发现合金从枝晶间开始熔化，随温度提高，熔化区域向枝晶干扩展，电子探针研究表明微量元素在枝晶间高度富集，用图像分析法定量研究合金的熔化体积百分数随温度     

Ti-13Al-29Nb-2.5MoISM过程中Al元素的挥发损失速率

借助于Kohler三元溶液模型和Miedema二元溶液生长热模型 ,计算了Ti -1 3Al -2 9Nb -2 .5Mo合金中Ti、Al及Nb组元的活度系数 ,并在此基础上计算了合金中组元的平衡分压及Al元素的挥发损失速率 .结果表明 ,组元的活度系数、平衡分压及Al元素的挥发损失速率均随温度的升高而增大 .存在一个临界外压 (约为 1 3 3Pa) ,当外压大于此值 ,挥发损失速率急剧减小并趋于一稳定值 .这给合金熔炼过程中合金成分控制提供了理论指导 .     

一种新牌号Ni基高温合金的超纯净熔炼

研究了在真空感应炉中采用CaO坩埚熔炼一种新牌号Ni基高温合金的效果，结果表明，采用CaO坩蜗熔炼，当熔化期为25min时，O，N的脱除率分别为52％和5％，加入适量的C有利于O，N的去除，加入02％C比没加C时O，N可分别多脱除36％和60％，高温高真空下单纯使用CaO坩埚而无碱性渣不能脱S，加入0．5％Al后经．50min精炼可脱除35％的S。     

镍基高温合金脱氧的研究

氧在高温合金中是作为有害杂质元素存在的,通常是疲劳裂纹的萌生地及扩展通道,从而影响高温合金的蠕变、持久强度等性能.本研究在现有条件下,确定了氧在镍基高温合金中存在主要形态为氧化铝夹杂,根据得到的实验数据分析和计算,初步研究了真空感应熔炼条件下碳和铝对镍基高温合金的脱氧机理, 实验中氧含量最低为0.0006%,达到了小于0.001%的目标值.     

难熔元素对镍基单晶高温合金凝固特性及组织的影响

镍基单晶高温合金的性能与难熔元素Re、W、Ta等的含量之间有着紧密的联系.总结了在镍基单晶高温合金的发展过程中难熔元素添加的特点,综述了难熔元素对镍基单晶高温合金的凝固特性与凝固组织的影响,并指出了其中存在的问题,展望了未来研究发展的方向.