电渣冶金与电渣熔铸在中国的发展

中国电渣冶金起步于1958年,至今所有特殊钢厂均建有电渣冶金车间,拥有工业电渣炉86台,年生产能力10万吨.产品包括优质合金钢与超级合金243个牌号.中国冶金工作者在电渣炉型结构、电渣重熔(ESR)工艺、电渣熔铸(ESRC)异型铸件、制备大钢锭及电渣重熔机理方面取得重大成就,成果得到国外同行认可.     

Development of electroslag metallurgy and casting in China

The electroslag metallurgy has been developed since 1958. At present, all special steel plants have constructed electroslag metallurgical workshops. There are 86 Electroslag Remetting (ESR) furnaces in these steel plants with annual capacity of 100 000 tons. The products by ESR include 243 designations of steel and superalloy. The Chinese metallurgists have made significant achievements in the type and structure of electroslag remelting furnaces, eletroslag remelting technology, shaped castings by Electroslag Remelting Casting (ESRC), the manufacture of large-size ingots by ESR and the study of ESR mechanism. These achievements have already been recognized by foreign metallurgists.     

高速钢坯料制备工艺的问题与对策

现行的高速钢坯料制备工艺主要是电渣重熔和粉末冶金两大类。其中电渣重熔锭比普通冶炼模铸钢锭的组织致密,明显改善了初始共晶碳化物的分布,但是电耗过高,生产中产生的氟化物对环境的污染严重;粉末冶金虽然从根本上解决了碳化物偏析和粗大的问题,但其工艺复杂,成本过高,应用受到限制。而半固态连铸工艺既解决了初始碳化物偏析和粗大问题,又克服了电渣重熔中电耗高、环境污染以及粉末冶金成本高的缺点,是值得重视的一个新工艺。     

电渣重熔对钢的各向异性的改善

本文介绍了太原重型机器厂分别用碱性平炉法、碱性电炉法、电渣重熔法冶炼生产船用锻件和电站转子锻件的各向力学性能 ,并着重对电渣熔炼影响钢的各向共性系数的因数进行了分析     

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对真空自耗重熔(VAR)和电渣重熔(ESR)生产的超高强度钢洁净度进行对比研究。利用化学分析、相分析、定量金相和扫描等方法,获得了钢中非金属夹杂元素含量,以及夹杂物的类型、数量和形状特征参数。结果表明,真空自耗重熔钢中的硫、磷、氧和氮含量均低于电渣重熔钢。电渣重熔钢中硫化物呈条状,尺寸较大,夹杂物平均自由程较小。真空自耗重熔钢中,硫化物呈细小球状,夹杂物平均自由程较大。从钢中非金属夹杂元素和夹杂物情况可以看出,真空自耗重熔钢的洁净度水平高于电渣重熔钢。     

采用高电阻渣重熔W6Mo5Cr4V2钢

采用两种不同电阻率的渣系进行电渣重熔W6Mo5Cr4V2钢实验。结果表明,采用高电阻率的四元渣系可以降低电耗、提高生产率、提高钢锭质量。     

Microstructure Characterization and Corrosion Resistance Behavior of New Cobalt-Free Maraging Steel Produced Through ESR Techniques

In this study, two different grades (M23 and M29) of cobalt-free low nickel maraging steel have been produced through electroslag remelting (ESR) process. The corrosion resistance of these ESR steels was investigated in 1 M H₂SO₄ solution using linear potentiodynamic polarization (LPP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. The experiments were performed for different immersion time and solution temperature. To evaluate the corrosion resistance of the ESR steels, some significant characterization parameters from LPP and EIS curves were analyzed and compared with that of conventional C250 maraging steel. Irrespective of measurement techniques used, the results show that the corrosion resistance of the ESR steels was higher than the C250 steel. The microstructure of ESR steels was composed of uniform and well-distributed martensite accompanied with little amount of retained austenite in comparison with C250 steel.     

ZYP40R塑料模具钢电渣重熔工艺实践

介绍了 ZYP40R模具钢的电渣重熔生产工艺.通过电极坯母材原始铝含量控制、电渣重熔时采用返回渣系、重熔过程脱氧剂分阶段加入、全程氩气保护等方式有效保证电渣钢中的铝含量,生产出符合要求的自耗电极及电渣锭.     

具有发展潜力的电渣冶金技术

为了提高铸锭质量,降低生产成本,电渣冶金涌现出许多新的技术,介绍了几种具有发展潜力的国内外电渣冶金新技术,包括弧渣重熔、洁净钢形核铸造、单极电渣快速重熔、双极电渣连铸、旋转电极重熔技术和液态金属电渣冶金技术。     

68t加氢反应器电渣锭质量问题分析

炉号13ESR032加氢反应器电渣锭在电渣重熔过程中出现炉口冒黄烟,渣变黑,渣由还原性变为氧化性。通过分析电渣锭质量问题产生原因,提出解决措施并实施生产改进。改进后的电渣锭成分合格,成功交货。     

电渣重熔技术的新发展

论述电渣重熔技术的新进展 ,主要介绍可控气氛电渣重熔、导电结晶器电渣重熔、快速电渣重熔、电渣重熔 冷壁感应引导等技术 ,这些技术使电渣重熔冶金焕发了新的活力 ,得以进一步的发展。     

电渣重熔对TiC强化2Cr13不锈钢力学性能和断口的影响

在2Cr13不锈钢中引入TiC颗粒后,室温强度有大幅提高,但塑性和冲击韧性却发生了较大幅度的下降．原位合成的TiC颗粒,尺寸较大且有轻微团聚现象,导致了在拉伸和冲击过程中颗粒易破碎,断裂机制是以TiC增强体失效为主;对TiC强化2Cr13进行电渣重熔后,综合性能得到了改善,TiC颗粒变小且分布变均匀,在拉伸和冲击过程中颗粒不易破碎,断裂机制是以TiC与基体的界面失效为主．     

不同制备工艺对锻造高速钢轧辊组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计和磨损试验机对比研究了电渣重熔、喷射成形以及粉末冶金工艺生产的锻造高速钢轧辊的组织性能。结果表明,采用电渣重熔工艺所得锻造高速钢轧辊组织中存在明显沿锻造方向分布的网状共晶碳化物,碳化物尺寸粗大,分布不均,导致其耐磨性最差;喷射成形工艺所得锻造高速钢轧辊网状碳化物组织得到明显改善,但局部区域碳化物偏聚较严重,碳化物尺寸较大且主要以M₆C型为主,其耐磨性比电渣重熔工艺有明显提升;粉末冶金工艺所得锻造高速钢轧辊组织晶粒细小,碳化物细小且弥散均匀分布,碳化物类型中MC型占比很高,表现出最优的耐磨性能。根据3种制备工艺下的组织和性能分析,并结合目前3种制备工艺的成熟度、经济性和制造能力,未来可对喷射成形工艺做进一步研究,并逐步在较大规格锻造高速钢轧辊中推广应用。     

The P/M processing of high-nitrogen stainless steels

The production of high-nitrogen steels requires the utilization of unique melting and casting technologies such as pressurized electroslag remelting; however, production can be accomplished via powder metallurgy techniques utilizing lower-cost modifications to existing gas-atomization equipment and, in the solid state, by the development of novel processing schemes and equipment. This article describes two methods, one liquid- and one solid-state processing, for the production of high-nitrogen stainless steels—pressurized gas atomization and solid-state nitriding in a mechanical-fluidized vacuum machine.     

三相电极电渣重熔系统中的磁流体流动和传热分析

建立了三相电极电渣重熔的全耦合三维非稳态模型,研究了电渣炉内的电磁现象、两相流动、传热以及凝固现象。其结果表明:大量的电流流经金属熔滴和熔渣,极少数的电流流经凝固锭。焦耳热功率密度的最大值出现在电极周围和金属熔滴中。高温区位于渣池上部的中心,渣池的平均温度随电流的增大而升高。金属熔池为扁平的U形轮廓,当电流升高时熔池加深并且加宽。     

电渣熔铸异型件熔渣内溢现象

分析了异型电渣熔铸件生产过程中的熔渣内溢现象及形成因素.研究表明,更换电极中断功率操作后,供电工艺参数与结晶器冷却强度不匹配是导致结晶器内熔渣溢流的主要原因.从更换电极操作与熔铸工艺进行改进优化,改进后实际生产效果良好.     

电渣重熔振动电极方法研究

介绍一种电渣重熔振动电极方法,从理论上分析了该方法的技术优势并进行了初步试验验证。结果表明：在同等试验条件下,振动电极方法比传统电渣重熔过程平均节能10％以上,并且电渣锭凝固质量更好。     

S系列高速钢种类及特性浅谈

S系列高速钢是高级优质钢,品种齐全,有普通型钢,高性能钢和粉末冶金钢等。由于采用了真空炉外精炼和电渣重熔技术,该系列高速钢性能优异。在S系列粉末冶金高速钢方面,已开发出第三代产品,其性能和刀具的切削寿命更胜于S系列冶炼高速钢。     

28.4t 1Mn18Cr18N护环电渣锭生产

根据1Mn18Cr18N钢特点,通过精心制备电极及控制电渣重熔过程,成功生产了重达28.4 t的护环电渣锭。电渣锭表面质量优良,底部成型良好,顶部补缩密实平整。     

电渣熔铸过程中自耗电极熔化率的模拟研究

从高温渣池的热电场耦合模拟入手，利用能量守恒的方法计算了在多种熔铸条件下电极的熔化率及电流的有效功率因数。从理论上验证了采用适中的熔铸电流以及较浅的渣池可以有效提高电能的利用率，降低产品的生产成本，对实际生产过程中节能降耗具有指导意义。