不同冶炼工艺制造的核级690合金传热管冶金质量及组织性能对比分析

对采用真空感应+电渣重熔及电弧炉+炉外精炼+电渣重熔两种不同冶炼工艺制造的核级690合金传热管化学成分、非金属夹杂物等冶金质量及组织力学性能、腐蚀性能进行对比分析,同时与国外进口同类产品进行对比。结果显示,采用真空感应+电渣重熔冶炼工艺生产的核级690合金传热管在某些元素和非金属夹杂物控制等冶金质量,以及点腐蚀性能方面优于电弧炉+炉外精炼+电渣重熔冶炼的,晶间腐蚀性能略优于电弧炉+炉外精炼+电渣重熔冶炼的,组织力学性能、均匀腐蚀性能、应力腐蚀性能等与电弧炉+炉外精炼+电渣重熔冶炼的差异不大,性能相当。     

电渣重熔高温合金渣系对冶金质量的影响

 电渣重熔渣系的组成直接关系到高温合金的冶炼质量和表面质量。分析了高温合金电渣重熔渣系选择的基本要求和组成特点,确定了高温合金电渣重熔常用渣系的基本类型。通过研究高温合金电渣重熔渣系对冶金质量的影响可知：高碱度渣系具有较好的脱硫效果;为了降低渣料中的不稳定氧化物,应在使用前对萤石进行提纯;可以采用改变渣系组元和加入铝粉的方法,从而减少铝、钛等易氧化元素的烧损;选择低熔点渣系,可有效减少和避免含钛高温合金在电渣重熔过程中易出现的锭身表面渣沟、腰带缺陷、锭身分流眼等表面缺陷。提出的高钛低铝型高温合金电渣重熔渣系配比（质量分数）为：CaF2 65%～70%、[Al2O3]12%～15%、[CaO]12%～15%、[MgO]3%～8%、[TiO2]2%～5%。高铝低钛型高温合金电渣重熔渣系配比（质量分数）为：[CaF2]60%～65%、[A12O3]15%～20%、[CaO]15%～20%、[MgO]0～5%、[TiO2]0%～2%。     

喷射成形高合金工具钢的组织与力学性能

采用喷射成形工艺制备了高合金工模具钢,对沉积坯进行了热锻致密化处理和淬火+回火热处理.对比分析了喷射沉积态合金和电渣重熔态合金的组织形态和力学性能.结果表明:喷射成形材料晶粒组织为均匀细小的等轴晶,碳化物细小且弥散分布,有效解决熔铸态合金热锻后仍无法完全消除的成份偏析和粗大网状碳化物的问题.由于喷射沉积态材料具有良好的组织形态,使得喷射沉积态的强度和冲击韧性比电渣重熔态分别提高了40%和18%.由于喷射沉积态材料中非金属夹杂物的影响,使得材料的冲击韧性值偏低,有待进一步优化工艺,减少夹杂物的含量,提高材料的力学性能.     

真空电渣重熔炉发展前景的探讨

真空电渣重熔炉是在真空电弧重熔炉和气体保护电渣炉的基础上发展起来的一种冶炼高性能合金的特殊真空重熔冶金装备。真空电渣重熔炉冶炼的钢种和合金有优质合金钢,高温合金,精密合金,耐蚀合金,铝、钛、银等合金。介绍了真空电渣重熔炉的工作原理,冶金特点,比较了真空电弧重熔、普通电渣重熔和真空电渣重熔的钢材的冶炼成本、冶金质量和性能,并讨论了真空电渣重熔炉的应用前景。     

电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展

对近年来电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展情况做了总结和归纳,包括重熔精炼过程、凝固过程、数值模拟研究的进展情况,以及近年来发展起来的控制熔池形状的新工艺新技术,如双电流回路电渣重熔技术、电渣重熔连续定向凝固技术等。     

UNS N10276合金电渣重熔凝固组织及成分偏析研究

研究了UNS N10276合金大规格电渣重熔锭铸态组织、合金元素偏析行为以及合金中析出相的析出规律,并结合热力学计算系统分析了电渣重熔凝固组织及偏析的形成原因。研究结果表明,UNS N10276合金电渣锭具有典型枝晶组织,电渣锭头部的二次枝晶间距明显大于尾部。合金在凝固过程中,Mo、Mn、Si、C等元素富集于枝晶间,属于正偏析元素;Fe、W、Cr等元素富集于枝晶干,属于负偏析元素。Mo是偏析最严重的元素且在电渣锭头部偏析量最大。UNS N10276合金电渣锭中的主要析出相为枝晶间和沿晶界分布的大尺寸μ相和M6C碳化物相。Mo元素是析出相主要形成元素,且在电渣锭头部析出数量多,析出相尺寸大。因此,为改善UNS N10276合金冶金质量及其热加工性能,在成分设计和实际生产中应尽量减少Mo元素偏析,并尽可能地减少其析出相的形成。     

高合金马氏体钢一次碳化物电渣重熔控制及其对冲击韧性和耐磨性的影响

采用电渣重熔工艺,利用OM,SEM,TEM等手段研究了高合金马氏体钢中一次碳化物的特征演变及其对冲击韧性、耐磨性的影响.结果表明,电渣重熔有效细化了一次碳化物并改善了其分布,促进了高合金马氏体钢冲击韧性及耐磨性的提升.与真空冶炼铸锭相比,电渣重熔处理后铸锭冲击断口中由一次碳化物引起的裂纹长度及宽度明显减小,冲击功由5.5 J提升至7.8 J.电渣重熔铸锭热处理后一次碳化物分布的均匀化以及二次碳化物的析出阻挡了磨粒对马氏体基体的切削,提升了马氏体钢的耐磨性.     

电渣重熔优质塑料模具钢A718的冶金质量和生产成本分析

研究了电渣重熔法生产的塑料模具钢A718的生产工艺和冶金质量,并对电渣重熔法生产的A718钢和电弧炉生产的A718钢的生产成本进行了对比分析。结果表明:电渣重熔法生产的A718钢具有高的纯净度和组织均匀性,选用适当的渣系和生产工艺路线,生产总成本有所下降。     

采用电渣重熔锭坯生产P12大口径厚壁无缝钢管的开发实践

介绍了电渣重熔技术原理,P12电渣重熔锭坯的冶炼工艺,圆管坯的组织及化学成分分布,并对采用电渣重熔坯生产的P12管进行了组织和性能分析。结果表明,采用电渣重熔坯生产的P12大口径厚壁无缝钢管,组织均匀,性能稳定,完全满足ASME SA335M及GB5310-2008标准要求。可以采用电渣重熔坯代替锻坯生产P12大口径厚壁无缝钢管。     

镍基高温合金的熔炼工艺研究进展

镍基高温合金的熔炼方法是合金质量的决定性因素，真空感应熔炼可有效控制合金锭中O、N、H等气体及有害杂质元素含量，精确控制合金成分。在此基础上，对合金进行重熔（电渣重熔及真空自耗重熔），可进一步降低合金中S、P等有害杂质含量，消除成分偏析及缩孔等缺陷，对凝固组织进行优化调控，从而实现大规格高质量合金锭的熔炼。本文综述了镍基高温合金的熔炼工艺进展，重点介绍了真空感应熔炼、电渣重熔、真空自耗重熔等常用熔炼技术的原理和特点，论述了“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔”、“真空感应熔炼+真空自耗重熔”双联工艺，以及“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔”三联工艺在镍基高温合金熔炼方面的研究进展，并对镍基高温合金熔炼工艺的选择和发展方向提出建议。     

电渣重熔对于生产核电锻件的适应性

电渣重熔对于生产核电锻件在技术上具有优势,其大锻件纯洁度和均匀性(成份、组织、性能)高,塑韧性储备大,中子辐照脆化敏感性小;因此电渣重熔对于生产核电锻件的适应性强。     

“电渣重熔专刊”征稿启事

正电渣冶金在高品质特种合金和高端装备制造用材料领域发挥着重要作用。不仅如此,电渣冶金技术还推广至资源回收领域。电渣冶金装备及工艺对产品质量有重要影响。近年来,在电渣冶金领域诞生了电渣连铸、导电结晶器、电渣液态浇注、加压/保护气氛电渣重熔等一系列新技术。同时,在电渣重熔渣系优化、电渣重熔过程合金成分控制、电渣重熔产品内部质量及表面质量控制、电渣重熔过程数值模拟等方面产生了一大批优秀成果。电渣冶金在特殊钢和合金的生产中越来越受到重视。     

放电等离子烧结高合金工具钢的组织与性能

本文研究了放电等离子烧结(SPS)参数对HGSF01高合金工具钢致密度、硬度的影响规律,以及烧结态HGSF01高合金工具的显微组织、抗弯强度和摩擦磨损性能。结果表明:材料的致密度随烧结温度的升高和保温时间的延长呈上升趋势,而硬度则是先升高后降低;经SPS得到的材料晶粒细小,晶粒尺寸约为5μm,碳化物颗粒细小、均匀、弥散分布在基体上;烧结态材料的抗弯强度比电渣重熔态材料提高了一倍,耐磨性比电渣重熔态材料略有提高。     

电磁搅拌对GH4169合金1 t电渣锭凝固组织的影响

研究了 1 t电渣锭重熔过程未加电磁搅拌和6 Hz,50 - 200 A电磁搅拌对GH4169合金(/% ：0.04C, 0.21Si,0.05Mn,52. 85Ni,19. 8OCr,5.20Nb,3.05Mo,0.55A1,1.02Ti)凝固组织的影响。结果表明,电磁搅拌可以显 著细化合金晶粒,增大等轴晶比率,降低二次枝晶间距;但当搅拌电流N100 A时,电渣锭的共晶组织增多,降低了 电渣锭的塑性;当电流为50 A,频率为6 Hz时,等轴晶比例最高,二次枝晶间距最小,电渣锭中心位置Laves相含量 最低,合金中共晶组织最少,合金塑性最好。     

电渣重熔对4J36合金组织和力学性能的影响

通过对电渣重熔前后4J36合金(/%:0.17～0.18C,0.18～0.27Si,0.39～0.40Mn,0.009P,0.0005S,35.8～36.0Ni)显微组织、夹杂物及化学成分和力学性能进行分析检测,并研究了电渣重熔对4J36合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过电渣重熔后,4J36合金化学成分几乎无变化,其晶粒尺寸减小,同时其内部的夹杂物数量减少、尺寸减小。屈服强度和抗拉强度均有一定提高,伸长率由原34%提高至58%,-196℃冲击功由原145J提高至208J。     

700℃超超临界锅炉材料617B合金铸态组织及均匀化工艺

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析对采用真空感应熔炼和保护气氛电渣重熔双联工艺生产的617B合金电渣锭进行组织分析、析出相和元素偏析情况研究.依据残余偏析指数模型通过Dictra热力学软件计算提出七种不同的均匀化制度,并结合均匀化后的组织分析和热模拟压缩试验,确定了617B合金的最终均匀化制度.结果表明:经双联工艺生产的617B合金电渣锭中存在枝晶和元素偏析,其中Mo和Ti是主要的偏析元素;电渣锭组织的晶内存在较多的块状碳化物,表现为多种碳化物共生生长.经过1210℃保温48h均匀化处理后,枝晶和元素偏析基本消除,晶内的块状碳化物部分溶解,且均匀化后的合金表现出良好的塑性.      

冶炼工艺对GH4145合金显微组织和力学性能的影响

利用金相检验、力学性能测试和扫描电镜分析等手段研究了不同冶炼工艺和热处理制度对GH4145合金显微组织、拉伸性能和高温持久缺口敏感性的影响。结果表明,经固溶加时效处理后电渣重熔冶炼的GH4145合金棒材平均晶粒度尺寸小于真空自耗重熔冶炼的GH4145合金棒材。随固溶温度升高,合金晶粒尺寸增大,电渣生产的合金晶粒度拐点温度为1 100 ℃,高于自耗冶炼的拐点温度1 050 ℃。自耗生产的试验合金γ'强化相平均尺寸比电渣生产的试验合金要小,且合金棒材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率均明显高于电渣生产的合金棒材。固溶温度升高,自耗生产GH4145合金持久性能变差,存在明显缺口敏感,而相同热处理制度下,电渣生产的GH4145合金光滑缺口持久寿命明显提高,无缺口敏感性。     

Fe3Al合金的铸造缺陷及其控制

1 前言 Fe_3Al合金是一种典型的金属间化合物,其弹性模量高、熔点高、比重小,具有良好的耐腐蚀、耐磨损性能,Fe_3Al金属间化合物已成为国际上新材料领域的研究热点之一。Fe_3Al合金的熔炼方法包括:空气感应熔炼(AIM),真空感应熔炼(VIM),真空电弧重熔(VAR)以及电渣重熔(ESR)等。不同的熔炼方法都     

工艺参数对电渣重熔锭质量和电耗的影响

针对热作模具钢电渣重熔锭生产过程中存在的质量不稳定、电耗大、成品率不高的问题,分析了电渣重熔过程中几个重要技术参数对电渣重熔钢质量和电耗的影响.通过试验和生产实践,提出了工艺改进措施并取得了良好的效果.     

电渣重熔速度对H13钢组织和冲击性能的影响

利用双极串联电极坯电渣重熔直径φ385mm H13钢锭,研究了快速重熔与慢速重熔对电渣锭的铸态组织、锻造成品的退火组织和冲击性能的影响。结果表明:快速重熔比慢速的电渣锭的二次枝晶间距大,并且一次碳化物等枝晶间显微偏析严重;慢速重熔的锻造成品的退火组织均匀和带状偏析减轻,横向冲击性能明显提高,达到NADCA207-90标准规定的优质H13钢的水平。