钛合金VAR铸锭中的偏析

钛合金铸锭通常都是将海绵钛与合金添加料配合,压制电极块,焊接一次电极,然后二次真空电弧熔炼(简称VAR)而成.该工艺方法本身就存在来自合金元素添加方法引起的偏析和凝固偏析两大弊病.前者一是由于合金元素在电极块中分布不均匀,熔炼中来不及消除就凝固了;二是合金元素中有高熔点和高密度元素,在两次VAR中不能完全熔化和混合均匀.后者是由于电磁力、浮力和重力等因素引起的合金元素集聚而产生的宏观偏析与微观偏析.     

新型铸&锻GH4198合金组织特征及偏析行为

采用真空感应+电渣重熔连续定向凝固双联工艺制备新型铸锻GH4198合金定向凝固铸锭。利用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)、电子探针(EPMA)研究和分析了合金的铸态组织特点、凝固偏析行为、均匀化热处理制度,并对合金凝固过程进行了讨论。结果表明:采用电渣重熔连续定向凝固技术制备的铸锭可消除常见的中心等轴晶区而呈现发达的柱状晶组织,R/2处柱状晶的轴向偏离角度小于20°。GH4198合金在凝固过程中,Al,Mo,Ti,Nb和Ta等元素主要在枝晶间偏析;W,Cr和Co等元素主要偏析在枝晶干;铸锭边部元素偏析系数更低,心部和二分之一半径处(R/2)的元素偏析系数相当。铸态合金中主要析出相为γ′相,一次碳化物,共晶相及其凝固前沿的η相、硼化物相和富锆相。经过均匀化热处理后共晶相、η相、硼化物和锆化物相可彻底回溶至基体,采用最高台阶温度为1195℃保温12 h的均匀化热处理制度后各元素扩散充分。     

钛合金真空自耗电弧熔炼过程的多尺度模拟

采用以ANSYS软件建立的有限元模型对Ti6Al4V合金(O)600 mm铸锭真空自耗电弧熔炼过程中的温度场变化以及熔炼电流对熔池形貌的影响进行了研究,并耦合微观模拟的CAFD模型对铸锭几个特征区域凝固前沿的枝晶生长和V元素溶质偏析进行了模拟.结果表明,熔炼电流的增大使熔池深度和糊状区宽度变大,使熔炼达到稳态的时间提前;熔炼达到稳态时,铸锭中心处形成较短而不是十分连续柱状晶组织,二分之一半径处和边部则形成连续的柱状晶组织.     

GH350合金铸锭元素偏析及其均匀化热处理

 利用光学显微镜、扫描显微镜及能谱仪,研究了经双联真空(VIM+VAR)冶炼生产的130mm自耗锭GH350合金铸态和不同均匀化过程中显微组织和元素偏析的规律。结果表明,铸态GH350合金中存在复杂的第二相组织和严重的枝晶偏析,Nb、Ti、Ta等溶质元素大量偏聚于枝晶间的Laves相等第二相中,而Cr、Mo等元素则偏聚于枝晶干。并且发现铸态GH350合金经1180℃×40h炉冷后,枝晶偏析基本消除,合金成分基本均匀。     

钛合金棒材热稳定性的分析

众所周知,材料的性能由组织决定,组织由成分决定,成分是否均匀关键在于熔炼.目前,钛合金铸锭的主要生产方法是采用真空自耗电弧二次熔炼,尽管如此,铸锭中还不可避免地存在一些偏析,如间隙元素偏析、合金元素偏析等.铸锭一旦发生偏析,则偏析区的组织与正常区的组织显然不同,当偏析区中的α稳定元素A1或间隙元素     

GH586合金铸锭均匀化处理的试验研究

GH586合金是我国为满足航天工业发展而自行研制的一种新型镍基变形高温合金。该合金由于合金化程度高，特别是W、Mo、Ti等元素含量较高，铸锭成分偏析严重，组织不均匀，以致合金变形抗力大，热加工塑性差，锻造成型困难。本文对GH586合金铸锭均匀化处理前后的微区成分、晶间组织、热塑性进行了综合研究和分析，结果表明：该合金铸锭经1200℃高温长时间均匀化处理后显著降低合金元素的枝晶偏析程度，同时随着均匀化时间的延长，晶间碳化物逐渐细化、球化、趋向于均匀弥散分布，从而大幅度提高了合金铸锭的热加工塑性。     

GH586合金铸锭均匀化处理的试验研究

GH586合金由于合金化程度高,特别是W、Mo、Ti等元素含量较高,铸锭成分偏析严重,组织不均匀,以致合金的变形抗力大,热加工塑性差,锻造成形困难.对GH586合金铸锭均匀化处理前后的微区成分、晶间组织、热塑性进行了综合研究和分析,结果表明该合金铸锭经1200℃高温长时间均匀化处理后显著降低合金元素的枝晶偏析程度,同时随着均匀化时间的延长,晶间碳化物逐渐细化、球化、趋向于均匀弥散分布,从而大幅度提高了合金铸锭的热加工塑性.     

真空自耗熔炼过程宏观偏析的数值模拟

基于国内某特钢厂真空自耗生产过程,利用ProCAST软件建立三维熔炼模型,研究了不同电流强度和熔速对铸锭熔池形状和宏观偏析的影响规律.铸锭侧面表层基本不发生宏观偏析,铸锭1/4处偏析度约为1.03的正偏析,铸锭中心处由于枝晶沉降形成偏析度为0.96的负偏析.电流强度从4kA增加至8kA,熔滴滴落温度增加,熔池深度加深,...     

熔炼工艺对TC10铸锭中Cu含量的影响

在真空自耗熔炼TC10铸锭时,Cu的化学成分均匀性很难控制,易产生偏析缺陷,影响铸锭的冶金质量和材料性能。针对真空自耗熔炼过程中Cu元素易偏析,不易控制的技术难点,研究了经二次VAR熔炼的Ф480mm及Ф560mm锭型中Cu的横向及纵向成分分布,对Cu元素的偏析规律及熔炼工艺对其分布的影响进行了进一步的探索。结果表明,选用不同的原料、锭型及熔炼电流,对Cu含量在铸锭横向、纵向分布均匀性有影响。     

真空自耗电弧熔炼制备大尺寸TiAl基合金铸锭

通过选择合适中间合金,并控制最佳熔炼工艺,以真空自耗电弧两次熔炼制备了名义成分为Ti-32.3Al-4.7Nb-2.6Cr-0.9(W,Mo)(质量分数)的TiAl合金铸锭。该TiAl合金铸锭尺寸为160 mm×380 mm,其组分中高熔点元素Nb,W,Mo等在铸锭横截面的径向上分布均匀,O,N,H等气体间隙元素含量较低,Al元素在铸锭纵截面中心轴线上的质量分数与目标成分偏差为±0.8%,显示出优良的冶金质量。金相分析结果显示,该TiAl合金铸锭的组织为近片层组织,铸锭边缘晶粒尺寸要显著小于其中间及心部的晶粒尺寸。     

PbO-FeO-CaO-SiO_2-ZnO五元渣系的熔化温度和黏度研究

在铅的富氧熔池熔炼中,高铅渣适宜的熔化温度和黏度对熔炼过程的顺行与高产有着至关重要的作用。以PbO-FeO-CaO-SiO_2-ZnO五元渣系为研究对象,采用灰熔点测定仪测定炉渣熔化温度,采用内圆柱体旋转式快速高温黏度仪测定炉渣黏度,分别探讨了Fe/SiO_2(质量比)(0.9～1.3)、CaO/SiO_2(质量比)(0.4～0.8)及ZnO含量(5%～11%)对炉渣熔化温度和黏度的影响规律。结果表明,随着Fe/SiO_2增加,炉渣的熔化温度和黏度都呈降低趋势,适宜的Fe/SiO_2值为1～1.1;炉渣的熔化温度随CaO的增加有所提高,而黏度随着CaO含量的增加而降低,适宜的CaO/SiO_2值为0.6;炉渣的熔化温度和黏度都随ZnO的增加而升高,在富氧熔池熔炼的操作温度内应保持ZnO含量低于7%。     

铝电解温度的控制与连续测量

在工业铝生产中控制适宜的电解温度是一个重要的策略。在电解温度与电解质初晶点之间存在过热度，现代铝电解槽选择适宜的电解温度，并控制过热度在5－10℃之间，以求得良好的生产指标，文中还介绍了一项连续测温技术，使用等离子喷涂尖晶石的钢质保护管，用铬基－镍基合金热电偶进行连续测温。     

燃油火焰反射炉的技术改造

结合本厂熔铝炉的改造,就火焰反射炉的改造中如何在保证满足工艺要求的前提下,提高炉子热效率,降低燃油消耗方面进行技术改造,取得了一定效果。     

再析直流-空心电极电炉熔炼钛渣的特性

以对照原有钛渣工艺为切入点，从直流一空心电极电炉熔炼所产生的熔池流动特性可以抑制碳热还原过程的碳(氮)化钛生成，和能够气化除杂等几个方面做了简要论述。并着重指出，这些熔炼特性对提高我国钛渣生产技术水平的重要意义。     

连铸保护渣的熔化温度、凝固温度和结晶温度研究

采用CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系,通过测定熔渣的熔化温度、凝固温度和结晶温度,研究连铸保护渣的熔化温度凝固温度和结晶温度与化学成分之间的关系。熔化温度高于凝固温度和结晶温度。凝固温度和结晶温度之间的关系与连铸保护的玻璃性能有关。     

矿热炉熔池电阻实时控制系统的设计及应用

通过对矿热炉熔池阻抗的推导计算,证明了对熔池电阻进行控制的可行性,结合模糊控制策略,实现三相熔池电阻相同的控制方式,减小三相不平衡对冶炼的影响,解决了常规PID控制在具有大时滞、非线形系统中难以建立数学模型的难题。实践证明,矿热炉熔池电阻控制系统具有很好的抗干扰性及很高的调节精度,有推广价值。     

电解质成分对无隔板镁电解槽电流效率影响的工业实践

电解温度是影响镁电解电流效率的关键因素.通过分析镁电解质成分中各种氯化盐含量对镁电解质物理化学性质的影响,提出通过改变电解质成分配比的措施来降低镁电解槽的电解温度.在原电解质成分的基础上,对成分进行了调整.多次对比试验和实践应用表明:新配方降低了电解槽的工作温度,减少了二次反应损失,提高了粗镁产量和电流效率.     

锰铁合金热熔渣的物理性能研究

实验测定了碳锰、硅锰等四种渣的粘度—温度曲线,获得了熔化性温度,并通过计算得到了酸度值.通过分析得出同样温度下熔渣粘度随Al2O3含量的增加而增加.但熔渣温度超过1 500℃时粘度差别却不大.采用不同酸度值的锰渣液热兑,能够同时降低熔化性温度和酸度.     

AOD炉渣熔化温度的实验研究

利用炉渣半球点测定法,测定了宝钢不锈钢分公司炼钢厂AOD炉（120 t）氧化期渣和终渣的熔化温度,研究了AOD炉渣熔点的影响因素。结果表明,对于AOD氧化期渣,碱度和氧化镁对炉渣熔点影响不大;渣中w(TFe)在97%～20%之间变化时,增加渣中全铁可使炉渣熔点明显升高;渣中w(Cr2O3)从225%增加到30%,可使炉渣熔点升高140 ℃。对于AOD终点脱硫渣,当R＝14～18时,炉渣熔点随碱度的增大而显著升高;脱硫渣R＝18时,w(CaF2)加入12%～13%则炉渣熔点显著降低;AOD还原渣R＝16时,w(CaF2)加入95%～10.5%可显著降低炉渣熔点。