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。     

真空自耗电弧炉熔炼技术和铸锭质量问题

综述了当今真空自耗电弧炉装备和先进的钛熔炼工艺技术特点,讨论了钛铸锭存在的质量问题以及产生的原因和解决办法。     

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：     

真空自耗电弧炉熔炼钛铸锭的质量控制

目前,我国生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为真空自耗电弧炉熔炼法,该方法可满足一般工业的要求,是一种成熟的工业熔炼方法(如下图)。评价钛及钛合金铸锭冶金质量的好坏,主要有以下几点:①化学成分均匀,各合金元素含量不仅达到标准要求,而且要稳定地控制在一个最佳的含量水平。     

高合金不锈轴承钢真空自耗熔炼数值模拟优化

为得到成分更均匀、更洁净的高合金不锈轴承钢产品,借助数值模拟的方法对某厂高合金不锈轴承钢真空自耗熔炼工艺展开优化研究。利用仿真软件MeltFlow-VAR从熔炼速率、熔池温度、冷却水温度对夹杂物粒子的分布影响等方面对真空自耗熔炼过程进行数值计算。结果表明,随着熔炼速率的升高,最大熔池深度增加,熔炼速率应大于3.0 kg/min为宜,结合枝晶间距和晶粒结构等结果考虑,得出最佳熔炼速率为3.5 kg/min;随着熔池温度的增加,最大熔池深度先增加后减小,当熔池温度为1 600℃时,熔池深度达到最大,熔池弧度曲线呈现饱满的碗形。通过数值计算预测了不同冷却水温度下铸锭内部夹杂物粒子的分布规律,工业试验验证了数值计算结果的准确性,得出最佳冷却水温度为25℃。研究结果对高合金不锈轴承钢生产具有一定指导意义。     

钛及钛合金真空自耗熔炼过程中关键参数控制分析

真空自耗熔炼是钛及钛合金铸锭生产的重要方法.真空自耗熔炼炉炉内真空度及漏气率、熔炼电压、熔炼电流、坩埚出水口温度及流速等是保障熔炼过程平稳进行和提升铸锭质量的关键参数.作者依据多年从事钛及钛合金熔炼的经验分析了熔炼工艺对熔炼电压和熔炼电流的控制要求,并在此基础上阐述以实现“平静熔炼”为目标的熔炼控制技术,供从事钛及钛合...     

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。     

大型扁钢锭锭型设计和评价

目前国内多条特厚板轧机相继投产,特厚板坯料成为制约特厚板生产的关键技术,大型扁钢锭是特厚板轧机的重要原材料,国内关于大型扁钢锭锭型设计的论述鲜有报道。研究的目的是通过对大量外文文献的分析,论述大型扁钢锭锭型参数对钢锭质量的影响。同时对国内外大单重扁钢锭的现状进行了介绍,并对大型扁钢锭锭型进行了评价,对用于生产特厚板的大型扁钢锭锭型设计提出了几点建议。     

3005合金扁铸锭熔铸工艺研究

针对3005铝合金扁铸锭进行熔铸工艺研究,通过成分、性能、高倍等分析,得出制定3005合金扁铸锭工艺的可行性。     

Mg-Li基复合材料铸锭中的孔隙控制工艺

为解决搅拌铸造法制备B4C/Mg-Li基复合材料锭子中蜂窝状孔隙的问题,分析了搅拌铸造法制备的B4C/Mg-Li基复合材料锭子中蜂窝状孔隙的形成原因,探讨了搅拌工艺、搅拌杆设计、B4C粉末添加形式以及搅拌温度对降低搅拌铸造Mg-Li基复合材料蜂窝状孔隙率的影响.结果表明B4C粉末以预合金方式加入并通过采取合理的搅拌工艺和搅拌杆设计,可有效地减少复合材料锭子中的蜂窝状孔隙,大变形量的塑性加工可使未完全消除的孔隙在加工过程中沿加工方向伸长、闭合,提高B4C/Mg-Li基复合材料锭坯的质量.     

大钢锭的凝固工艺数值模拟研究

采用Procast软件求解大钢锭凝固过程的数学模型,采用CAD软件进行几何建模,编制CAD和Procast软件接口程序。预测不同时间和部位的温度场、缩孔疏松及柱状晶生长情况。通过在钢锭模不同部位埋设热电偶进行测温,对浇铸钢锭进行低倍分析,检查柱状晶生长情况。试验检测结果和数值模拟结果符合很好,证明了数值模拟结果具有较高的可靠性,为优化大型钢锭锭型参数提供很好工具。     

Research and application of numerical simulation to optimization of ingot casting process

During the ingot casting process,the parametric changes of the molten steel pouring process often cause both ingot surface and internal quality defects. With the increasingly wide application of computers in industrial technology,numerical simulations of the molten steel pouring process enable predictions of the defects that will arise during the pouring and solidification process,especially for the molten steel flowduring the early stages of casting. In addition,using a computer to simulate the casting process of a 40 t ingot and solidification can prevent many defects. The simulation results indicate that controlling the pouring speed to less than 80 kg / s,hanging the casting powder in a mold with the hanging height maintained at 100-150 mm,and controlling the taper angle of the mold brick outlet to a suitable level can reduce the probability of slag entrapment and improve the internal and surface quality of the ingot.     

气体保护电渣重熔过程中电渣锭的洁净化控制

进一步提高电渣重熔过程钢的洁净度是提高最终钢材综合机械性能的关键环节之一.本文探讨了洁净钢电渣重熔过程的几个重要方面.降低钢中总氧和硫含量,减少钢中非金属夹杂物是洁净钢生产的重要任务.本文还介绍和讨论了电渣冶炼洁净钢过程中氧、硫和夹杂物控制的相关理论及最新研究结果.     

粉末注射成形TiAl超固相线液相烧结工艺研究

以Ti-47.5%Al-2.5%V-1.0%Cr(原子数分数)气雾化预合金粉末为原料,采用粉末注射成形工艺制备了TiAI合金材料,重点研究了该TiAI合金超固相线液相烧结温度区间和保温时间以及烧结体显微组织、密度和压缩性能的变化规律.结果表明:烧结温度在1410～1450℃,保温时间在1h以内,烧结体可以致密化;在1 450℃保温30min,烧结体相对密度可以达到95%,烧结体的抗压强度为2 105MPa,压缩率达到30.9%,接近铸态合金力学性能;随烧结温度升高,烧结体近片层组织中的7等轴晶逐渐减少,片层团逐渐增加.     

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。