超高强度β21S合金铸锭成分均匀性的控制

针对超高强度β21S合金（Ti-3al-15Mo-2.7Nb-0.2Si)熔炼上的技术难点,采用真空自耗电弧熔炼和真空凝壳浇铸的方法,研究了Mo,Nb合金元素的添加式以及熔炼工艺参数对该合金铸锭成分均匀性的影响,结果表明：以Ti-Nb,Ti-Mo中间合金为配料,采用合理的熔炼工艺,可获得性能良好,成分均匀的β21S合金铸锭。     

核级Zr-1Nb铸锭中Nb元素均匀性控制

针对Zr-1Nb铸锭中Nb元素含量范围窄（0．9％～1．1％）,对成分均匀性要求高,且易形成Nb高密度夹杂（HDI）等技术难题,研究了铌元素的添加方式以及真空自耗电弧熔炼工艺参数对Nb成分均匀性的影响。结果表明,以ZrNb中间合金为配料,采用合理的熔炼工艺,可获得无偏析、无HDI冶金缺陷、成分均匀性优良的合金铸锭。     

熔炼工艺对Ti-662合金化学成分均匀性的影响

以小颗粒海绵钛和不同种类中间合金为原料,对比分析合金元素添加方式和熔炼工艺参数对Ti-662合金铸锭化学成分均匀性的影响。结果表明：自耗电极中各元素的原始分布均匀性对铸锭化学成分均匀性有较大影响,采用多元中间合金的添加方式能够获得比纯金属及二元中间合金添加方式更均匀的化学成分;增加真空自耗电弧熔炼次数有利于铸锭头部和尾部合金元素的均匀分布;通过3次真空自耗电弧熔炼及充氩熔炼,采用纯金属Cu及二元中间合金添加方式能够生产出化学成分均匀性较好的Ti-662合金铸锭,能够满足工业化生产需求。     

重熔保温时间对Al-Ti-C中间合金微观组织及细化性能的影响

利用Al、Ti、C粉末原料,采用铝熔体热爆法合成了相同成分不同微观组织形貌的两种Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂。借助X射线衍射(XRD)、大型光学显微镜(MEF3)等分析手段研究了重熔保温时间对Al-Ti-C中间合金微观组织及细化效果的影响。结果表明:合成的两种Al-Ti-C中间合金均由Al、TiAl3和TiC组成。重熔时,保温时间对Al-Ti-C中间合金微观组织产生重要影响。随着重熔保温时间的延长,TiAl3会发生聚集、长大,而TiC颗粒有聚集倾向,但保温过程中,TiAl3和TiC相表现出较强的稳定性,并没有生成其他杂相如Al4C3等。重熔后的Al-Ti-C中间合金仍具有一定的晶粒细化能力。     

PtW超细丝的制备工艺及显微结构研究

通过配制PtW中间合金的方法确保了成分的均匀性,通过合理的热锻及冷加工工艺,并配以中间热处理,成功制备出Φ10μm及Φ8μm的PtW超细丝材,且单根超细丝的长度可达到45m以上。显微结构分析表明:PtW合金在铸态时为典型的包晶组织,初生相呈枝晶,热加工后晶粒被破碎,中间热处理后显微组织为细小、均匀的等轴晶。通过实验研究,PtW8.5为合金最佳成分。     

Ti-51111S合金熔炼工艺研究

通过对Ti-51111S合金铸锭生产工艺的研究,分析中间合金加入、电极制备方式及熔炼参数对铸锭生产及化学成分均匀性的影响,探索出合理的Ti-51111S合金铸锭生产工艺。采用该工艺生产的Ti-51111S合金铸锭成分均匀,冶金质量良好,符合有关技术条件要求,可以满足民用钛材使用要求。     

SnBi36Ag0.5Sbx焊料合金组织与性能

向SnBi36Ag0.5合金中加入不同含量的Sb元素,按设计的质量比将Sn、Bi、Ag、Sb纯金属在450℃熔化,保温6 h、320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Sbx(x=0.3、0.7、1.0、1.5、2.0)焊料合金。并对合金的显微组织、相成分、熔点、润湿性、力学性能进行表征,研究Sb含量对合金性能的影响。结果表明该合金由网状Bi相、基体Sn相、颗粒状和短杆状的富Bi相、Ag3Sn构成。在一定范围内,Sb元素绝大部分固溶于Sn基体相中,难以析出SnSb化合物。Sb的添加使合金的液相线温度和熔程明显提高。随着Sb含量增高,润湿时间越长,润湿力越低,润湿性能下降。当Sb含量为2%时,抗拉强度最高值为97.09 MPa。添加少量的Sb对Sn-Bi系中Bi合金焊料性能产生明显影响。     

坩埚冷却系统改造对中间合金熔炼的影响

以Zr-Sn—Fe—Cr—Ni合金为研究对象,通过2次非自耗真空电弧熔炼制备出中间合金,对熔炼中间合金时所采用的坩埚的冷却系统进行了改造,对比了改造前后中间合金的熔炼过程,并采用OM、EDS研究了中间合金的组织及化学成分,冉以添加中间合金扣方式压制电极,利用真空自耗电极熔炼方式制备出吨级锆合金铸锭,并对成品铸锭的成分进行跟踪。结果表明：在坩埚中加入导流槽后,中间合金的熔炼效率得到了提高,熔炼时难脱模现象大大缓解;采用加导流槽后的坩埚经过2次熔炼可以制备出成分均匀的中间合金,合金组织由柱状品和树枝晶组成,与未加导流槽时所熔炼的合金相比,组织及成分更加均匀;采用冷却系统改造后的坩埚熔炼的中间合金可以制备出成分均匀的工业规模级锆合会铸绽。     

Mg-25La中间合金无熔剂保护熔炼工艺研究

以镁合金专用熔炼炉为设备,在SF6+N2保护气氛下对熔炼过程中熔炼温度、物料加入速率、熔炼时间、浇铸温度以及保护气中SF6浓度对合金收率、合金元素La收率、合金元素La偏析程度等制备工艺技术指标的影响进行研究,确定Mg-25La中间合金的高品质制备工艺条件为:熔炼温度685~695℃、物料加入速率为30 g·min-1、熔炼时间90 min、浇铸温度680℃以及保护气中SF6浓度为0.1%(体积分数)。基于以上工艺条件所获得合金元素收率大于98%,上部及下部的稀土元素成分比为0.99∶1.00,偏析程度为±0.3%~0.6%(质量分数);组分中稀土元素含量为25.0%±0.5%(质量分数),合金内部无氧化缺陷、气孔,合金组分均一,成分稳定。通过对合金所进行的X射线衍射(XRD),能谱(EDS)及扫描电镜(SEM)分析可知,当镧元素含量为25.0%时,合金中出现连续分布的Mg17La2共晶相,近似网状分布,且尺寸粗大。同时在晶粒内部及晶界之上出现一定数量的、分布不均匀细小第二相颗粒Mg2La相,该相与Mg17La2相同为Mg-25La中间合金的重要强化相。     

航空航天钛合金用中间合金——钒铝65合金

中间合金是生产航空航天用钛合金和高温合金的关键原材料之一,然而中间合金的生产在国内航空航天材料界却没有引起足够的重视。重点介绍了目前在国际航空航天工业中应用最广泛的钒铝65中间合金,包括其制备工艺和质量控制等。与传统的钒铝55合金相比,钒铝65合金具有渣-金属分离效果好、有害杂质含量低、可见氧化膜与氮化膜少及成分均匀性好等优点,将是我国钒铝中间合金的发展方向。     

铝合金熔铸用熔炼炉+保温炉炉组与熔保一体炉的优缺点比较

铝合金熔炼与精炼用炉主要有熔炼炉+保温炉炉组和熔保一体炉两种形式。与熔炼炉+保温炉炉组相比,熔保一体炉的建设费用和吨铝能耗低,但熔体质量差,所以对于品质要求高的铝合金熔铸产品可采用熔炼炉+保温炉组生产,对于品质要求低的铝合金熔铸产品可以采用熔保一体炉生产。而且无论是用熔炼炉+保温炉组还是熔保一体炉,当利用电解铝液直接配料生产铝合金熔铸产品时,都应对电解铝液进行除碱处理。     

高铝锌基热镀合金熔铸工艺研究

通过实验研究了高铝锌基热镀合金生产过程中熔炼温度、电磁搅拌强度、合金浇铸温度和铸锭冷却时间对大型铸锭成份偏析及表面质量的影响。     

合金钢连铸结晶器保护渣的基本功能

分析了合金钢连铸结晶器保护渣对钢水的保温和避免钢液氧化功能、吸收夹杂物的能力、以及润滑铸坯和控制传热的功能。改善保护渣的保温性能，有利于减轻振痕缺陷和铸坯皮下夹渣，提高保护渣吸收夹杂能力，防止高合金钢连铸时的漏钢和减少铸坯夹渣缺陷；而协调保护渣传热与润滑的功能对避免粘结漏钢和减少铸坯表面纵裂纹和微裂纹有着不可低估的作用。     

高温电热合金铁铬铝冶金工艺研究

针对铁铬铝电热合金的钢种特点,开发了精炼过程硅含量控制、VOD真空精炼铝合金化、连铸工艺及保护渣等关键技术.通过实践表明:可将铁铬铝合金中硅质量分数控制在0.15％ 以下,VOD真空条件下完成铝质量分数5％ ～6％ 的合金化,VOD精炼时间控制在60～70 min,铝收得率提高至94.5％.通过钢包稀土合金化,稀土合金...     

镍基高温合金均质化冶炼研究进展

高温合金的冶金质量与材料的综合使用性能密切相关,均质化冶炼已经成为改善合金成分、组织和第二相分布均匀性,提高合金力学性能的重要途径.在总结前人研究的基础上,综述了镍基高温合金均质化冶炼的影响因素和改善合金均质化水平的有效措施,重点讨论了凝固偏析、元素烧损和均匀化处理对合金均质化的影响,以期为提高镍基高温合金的均质化冶炼...     

FeSi中铝对不锈钢连铸和热轧板表面缺陷影响

 针对硅脱氧条件下304不锈钢中出现的Al2O3夹杂物和热轧板表面存在分层缺陷的问题,通过对铸坯的大样电解、热轧板取样、扫描电镜检测分析以及FactSage软件计算等方法,主要研究了FeSi合金中残余铝质量分数对Al2O3夹杂物生成的影响,并分析了Al2O3夹杂物对不锈钢连铸和热轧板表面分层缺陷的影响。研究表明,硅脱氧条件下生产的304不锈钢整个冶炼过程中,产生Al2O3夹杂物的主要环节为GOR还原初期含有较高铝质量分数的FeSi合金的脱氧过程。通过FactSage软件计算得到了避免Al2O3生成时FeSi合金中所允许的最大铝质量分数。根据计算结果和现场试验得出以下结论：FeSi合金中的铝质量分数超过1.8%时,钢液中会产生Al2O3夹杂物,Al2O3进入具有较高碱度的结晶器保护渣熔渣层造成局部保护渣黏度和熔化温度快速增加形成块状的夹杂物,这些夹杂物被卷入钢液内部或者被新生铸坯表面捕捉,从而造成热轧过程中轧板的表面分层缺陷形成。当FeSi合金中的铝质量分数小于1.5%时,钢液中难以产生Al2O3类夹杂物,有效抑制了这类表面缺陷的产生。     

Influence of melting conditions of aluminum alloys on the properties and quality of castings obtained by lost foam casting

The development of modern foundry production is characterized by a constant increase in requirements for the quality of fabricated casting and rational use of material resources, which determines the search for new technical and process solutions, making it possible to acquire the required properties of cast wares along with resource saving. Herewith, the question of revelation and investigation into the regularities of the influence of thermal-temporal parameters of smelting and pouring of aluminum alloys into the casting mold during the lost foam casting on tightness and mechanical and qualitative characteristics of thin-wall castings remain poorly known and complex for implementation, especially allowing for the performance of resourcesaving measures. In this publication, the influence of process parameters of smelting on the strength, tightness, and content of nonmetallic inclusions in castings of the gas-analyzer case made of AK7 alloy during the lost foam casting is considered. The data set acquired based on the experimental investigations has been subjected to statistical processing. The use of statistic models makes it possible to acquire the results of the influence of the holding time and content of secondary materials in the charge on strength and tightness of mentioned castings. The results of an investigation into the influence of holding the AK7 melt at the overheating temperature of 880–890°С on the content of nonmetallic inclusions in castings show that it can be regulated varying the holding time. This procedure decreases the melt microinhomogeneity and provides the acquisition of numerous castings with a minimal content of nonmetallic inclusions.     

水平连铸ZCuPb10Sn10青铜棒材的工艺探索

本文通过对ZCuPb10Sn10合金的特性进行分析，研究了水平连铸生产该合金棒材的熔铸工艺，拉铸出的铸棒表面光滑，无裂纹，无偏析结，铸棒断面细胞无孔，产品质量优于砂型模和金属模。     

Influence of temperatures of melt overheating and pouring on the quality of aluminum alloy lost foam castings

Lost foam casting (LFC) is currently one of the most efficient and promising methods of fabricating high-quality thin-wall castings possessing specified dimensional accuracy, required surface roughness, and other properties. This technology is widely used in the production of aluminum alloy products. To minimize costs in the fabrication of wares and to fabricate high-quality castings, it is reasonable to use an increased amount of secondary materials in the charge, herewith paying attention to the melt overheating temperature and holding time. The results of studying the temperature modes of smelting pouring aluminum alloys in the LFC are presented. The most efficient modes in manufacturing conditions under consideration which provide the best quality characteristics of leak-tight castings by dimensional accuracy and surface roughness were as follows: the melt overheating temperature is 880–890°C and the melt pouring temperature into the casting mold is 820–830°C. The influence of various variants of temperature parameters of smelting and pouring the melt of the AK7 composition during the LFC on the content of nonmetallic inclusions in the cast state is investigated. It is revealed that the minimal γ-Al₂O₃ content in the final alloy is provided by a melt overheating temperature of up to 880–890 or 940–950°C and a melt pouring temperature into the casting mold of 820–830°C.