真空熔炼直接定向凝固制备99.999%高纯铜大铸锭

对真空熔炼直接定向凝固制备99.999%高纯铜大尺寸铸锭进行了研究,探索了制备99.999%高纯铜时真空精炼温度、时间和蒸气压对去除杂质的影响,及温度梯度对大尺寸铸锭定向凝固的影响和杂质分布规律,采用GDMS(辉光放电质谱仪)对杂质元素进行了检测。结果表明:真空熔炼直接定向凝固能够将原料为99.9988711%的电解阴极铜,制备成99.9996219%~99.9995833%的高纯铜Φ67mm大尺寸铸锭;真空熔炼可以使蒸气压比Cu高的杂质元素有效去除;通过定向凝固的提纯,杂质去除效果较好,说明定向凝固有利于99.999%高纯铜大尺寸铸锭的提纯制备。     

横引式真空熔炼氩气保护热型连铸设备研究

针对传统热型连铸设备存在的对高温金属熔体防氧化保护不够、杂质含量高的缺陷,设计制造了一台全新的横引式真空熔炼氩气保护热型连铸设备。介绍了该设备的结构特点、工作原理和设备的应用情况。实验发现真空熔炼设备对熔体的提纯、除杂的效果比较好。     

超纯铁的制备技术综述

介绍并评述了制备超纯铁等纯净金属的各种方法 ,包括冷坩埚熔炼、电磁悬浮熔炼、区域提纯、固体电迁移等技术 ,以及目前超高纯铁制备技术的最新进展 ,提出了采用高真空 半连续拉锭的感应加热冷坩埚熔炼 区域提纯 电迁移的综合方法大规模制备超高纯铁的技术路线     

感应区域熔炼法制备高纯铜

在真空条件下用感应区域熔炼法对工业纯铜(99.99%)进行提纯。采用旋转样品的方式有效减小熔区宽度并加大了熔区的搅拌。ICP-AES结果表明区熔对Mo、Fe、W、Cr去除效果明显,纯度最终达到99.997%。结合溶质分配系数k计算了区熔后铜中杂质的分布情况,计算结果与实验数据吻合较好。     

高纯镓的主要提纯工艺

作为一种贵重的稀有金属,高纯镓的生产主要以粗镓为原料进行提纯。文章介绍了电解精炼法、区域熔炼法、真空蒸馏法及定向结晶法等高纯镓的生产工艺,分析了每种生产工艺中影响镓纯度的因素,对其发展前景进行了展望与预测。     

团结型三吨真空自耗电弧炉

真空自耗电弧炉具有提纯效果好、排除了耐火材料对被熔炼材料的沾染、顺序凝固和可获得均质合金锭等一系列优点,因而是熔炼优质钢、高温合金、难熔金属、稀有金属;特别是釱、锆及其合金较为理想的近代设备,近年来发展很快。据报道,目前用此种方法熔炼的金属总量已超过100万吨/年。为发展革命生产的大好形势,我单位在毛主席“工业学大庆”伟大号召下,发扬自力更生,艰苦奋斗光荣传统,在各兄弟单位的协助下,组织干部、工人、革命知识分子三结合,在短短的135天内,自行设计、制造、安装一台三吨真空自耗电弧炉——“团结”炉。于今年“五一”前完成了调试、试熔炼工作,并投入生产使用。     

氢等离子体电弧熔炼技术在难熔金属提纯中的应用

本文主要对氢等离子体电弧熔炼技术在难熔金属提纯方面的应用进行了综述。介绍了等离子体电弧炉的原理与结构,重点讨论氢等离子体电弧熔炼技术在难熔金属提纯方面的优势,最后阐述了H2在熔炼提纯中发挥的重要作用和机理。     

区域熔炼法提纯无氧铜工艺研究

以无氧铜(纯度99.987 6%)为原料,采用水平感应区域熔炼法进行提纯,试验在氩气保护下进行。结果表明,经过13道次区域熔炼后,Pb、Sn、Ag、S等主要杂质元素的含量明显降低,铜的纯度提高至99.991 7%。因此,在提纯要求不高于5N的前提下,采用区域熔炼法提纯铜,技术可行、提纯效果明显。     

5A90铝锂合金真空熔炼工艺研究

采用真空精炼技术对自备的5A90铝锂合金进行处理,研究了不同真空度和熔炼时间对于合金中氢等杂质的去除效果,得出合理的真空熔炼参数。结果表明真空熔炼5A90铝锂合金的真空度在1000Pa,真空精炼时间为5min时．能够很好地保留合金元素并去除其中的氢和碱金属杂质。     

单晶铜超微细丝的断线分析及制备工艺

对传统热型连铸单晶铜在拉制超微细丝过程中的断线进行分析,表明铜杆中O、S、H等杂质元素含量过高影响其拉制性能.针对高温熔融金属防氧化及除杂净化要求,引入横引式真空熔炼氩气保护定向凝固新工艺制备单晶铜并对其成分及拉制性能进行测试.结果表明,该工艺对熔体的提纯、除杂效果较好,能够满足键合丝坯料纯净度高、拉制性能好的要求.     

高纯铁制备技术综述

本文介绍了溶剂萃取、离子交换、电解精炼和区域熔炼等冶金提纯方法在高纯铁制备过程中的应用。采用溶剂萃取法和离子交换法,可以除去溶液中的大多数金属杂质,得到纯度为4N的高纯铁溶液。通过氢还原或电解精炼,可进一步去除杂质元素并获得纯度为6N的金属铁材料。区域熔炼法可对铁进行进一步精炼,使纯度达到极限。对不同的原料纯度以及不同的产品纯度要求,采用的工艺方法也有相应的变化,但一般采用几种方法相结合的工艺路线制备品质优良的高纯铁。     

Au与Au合金的微合金化

讨论和总结了Au与Au合金的微合金化.在Au合金中,微合金化元素的主要作用是强化、调整电阻率、细化晶粒尺寸和提高再结晶温度等. 几乎在所有的应用中,相对于Au具有大的熔点差或原子尺寸差的合金元素,诸如碱和碱土金属、稀土金属、高熔点金属、类金属和某些简单金属被选择作为微合金化元素. 介绍了微合金化Au合金的某些应用.许多微合金化元素对Au和Au合金性能的影响常常是多重和协同的.总结了对于不同应用的Au和Au合金的微合金化元素的某些选择原则.     

高纯稀土金属Sm、Yb和Tm的制备

采用镧热还原蒸馏法对蒸气压较高的稀土元素Sm、Yb和Tm的制备进行了研究,制得了纯度达4N级的稀土金属Sm和Yb,其纯度分别为99.99%和99.993%（质量分数,相对75种杂质元素）;对于稀土金属Tm,由于还原温度较高,还原蒸馏产物中La的含量偏高,需要对其进行低温、高真空升华提纯,提纯后纯度达到99.995%（同上）;实验结果表明,高纯度还原剂La的制备,尤其是La中金属杂质总量的控制,是获得4N级Sm、Yb和Tm的关键步骤。     

稀土在镁及镁合金中的应用

稀土以其特殊的物理化学性质在冶金及材料领域有着广泛的应用。本文主要综述了稀土元素在镁及镁合金熔炼过程中除氢、减少氧化夹杂、阻燃的应用,以及稀土元素对镁合金微观组织结构的细化、高温力学性能的改善和耐蚀性能提高等方面的作用和机理。     

Purity evaluation of Ta metal refined by Ar/Ar−H<Subscript>2</Subscript> plasma Arc melting

The refining effect of Ar/Ar-H₂ plasma arc melting (PAM) was investigated and the purity of Ta metals was evaluated by glow discharge mass spectrometry (GDMS). Most impurities in the Ta metals were removed by Ar/Ar-H₂ PAM, down to a few mass ppm levels, and the purities of respective Ta metals refined by Ar/Ar-20% PAM were improved up to 5N5 (99.9995 %) and 5N7 (99.99972 %). It was also found that the deoxidation reaction under hydrogen plasma condition is enhanced by a remarkable decrease in the oxygen concentration of the Ta metal refined by Ar-H₂ PAM.     

熔炼时间对稀土单晶合金坩埚界面反应的影响

为了实现稀土单晶高温合金中稀土含量的稳定控制,明确稀土元素在熔炼过程中参与的坩埚界面反应机理,研究了熔炼时间对含Y高温合金CMSX-4与Al2O3陶瓷坩埚在真空感应熔炼过程中的界面反应和稀土Y收得率的影响。实验结果表明：随着熔炼时间的延长界面反应加剧,熔炼过程中Y首先与Al2O3陶瓷基体发生反应生成Y2O3,生成的Y2O3会继续与Al2O3发生反应生成Y、Al原子比不同的铝酸钇反应层,最终坩埚表面形成的界面反应产物由外层的YAlO3、内层的Y3Al5O12(Y3Al2(AlO4)3) 以及附着的高温合金组成。熔炼10~30min时合金中稀土Y收得量为41.023、4.566和5.368ppm。     

稀土与硼对铜净化效果的比较

稀土和硼都是很好的铜液净化剂 ,在同样的试验条件下 ,净化效果的对比表明 ,稀土具有比硼更好的净化能力。使用RE =0 15 %合金液量净化后的铜试样 ,抗拉强度达到了 190 2MPa ,伸长率达到了 40 4% ,均明显高于使用硼净化后的铜试样。分析了稀土净化效果好的原因和净化机理     

An Evolving Method for Solar-Grade Silicon Production: Solvent Refining

Use of photovoltaic (PV) power generation has recently been increasing rapidly because it provides clean, renewable energy. While production of solar-grade silicon (SOG-Si) has been dominated recently by the modified Siemens process and a fluidized bed reactor process, obtaining a stable supply of SOG-Si at lower cost is essential to further increases in PV installation. Metallurgical production offers benefits in productivity and possibly also in process cost. Several metallurgical processes, such as directional solidification, vacuum melting, and plasma melting, have been developed, but significant cost reductions or dramatic improvements in productivity are required to enable metallurgical refining to become the major route for SOG-Si production. The solvent refining process offers the possibility of cost reduction due to its high purification efficiency and low processing temperature. This paper reviews solvent refining processes for SOG-Si purification, emphasizing their advantages and identifying the problems that must be solved for process development.     

Progress in application of rare metals in superalloys

Rare metals play an important role in development of superalloys. Over the last two decades, the application of the rare metals in superalloys has achieved progress significantly. They present multi-beneficial effects for strengthening the matrix and the c0phase, increasing the lattice misfit, cleaning the grain boundary, improving the carbides and eutectics, refining the grain, stabilizing the oxidation film, etc., so that the elevated temperature rupture life and elevated temperature oxidation resistance are improved significantly, leading to a broad application in the superalloys. In order to meet the higher demand for better superalloys in the future, more intensive research is necessary on the effects of the rare metals on the superalloy, and especially on the combination effect of various rare metals and mutual influence among them. Utilization of the computational materials science and combinatorial high throughput experiment will be of importance in application of rare metals in superalloys.     

含稀土铂基合金的性能研究进展

铂基合金作为功能材料使用已经较为广泛,研究表明加入稀土元素可以有效改善铂基合金的性能。综述了铂基合金在稀土微合金化和细化作用下,合金材料强度、高温稳定性以及电学性能的变化。介绍了微合金化带来的固溶强化、沉淀强化和弥散强化机制,及稀土细化合金组织作用机理。总结了引入稀土后铂基合金材料性能变化规律,为铂基合金新材料的研究开发及应用提供参考。