含Y2O3电渣重熔渣系对CLAM钢组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等分析手段研究了不同含Y2O.渣系对Y-CLAM钢组织和性能的影响.结果 表明:相比于70CaF2-30Y2O3渣系电渣重熔后的Y1-CLAM钢,经40CaF2-30CaO-30Y2O3渣系电渣重熔后的Y2-CLAM钢具有更高质量分数的Y,即适度提高渣系中CaO质量分数可...     

含B齿条钢电渣重熔渣系设计

齿条钢作为海上钻井平台用钢,其规格与质量对海洋平台的适用范围、寿命有着重要影响。为抑制齿条钢在电渣重熔(ESR)过程钢中B元素的氧化烧损,保证重熔过程的顺行与低成本,结合齿条钢的熔点与CaF₂-CaO-Al₂O₃相图,设计出熔化温度符合齿条钢冶炼要求的基础渣系,利用FactSage 8.2软件和相关经验公式,研究了MgO和B₂O₃对基础渣系的熔点、黏度、电导率等物理性能的影响。基于炉渣结构的共存理论建立质量作用浓度计算模型,考察了渣系中MgO和B₂O₃的含量和渣中溶解氧与平衡B元素含量的关系,从而得到适宜重熔含B齿条钢的电渣重熔渣系,并通过高温试验对渣系的黏度进行了测定。结果表明,适宜重熔齿条钢渣系的熔点范围为1 309～1 409℃,MgO会降低熔渣的电导率、提高黏度,但MgO对渣系的氧势以及B₂O₃的活度几乎没影响;随着渣系中B₂O₃含量的增加...     

高品质电渣重熔H13钢的组织与力学性能研究

以国产H13和进口H13钢(瑞典牌号8407)为研究对象,按照北美压铸协会编写的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA#207-2003,从成分、非金属夹杂物、退火显微组织以及冲击性能等方面对两种材料进行了对比分析。结果表明,在相同的锻造及热处理工艺条件下,8407钢的显微组织及冲击性能总体上优于国产H13钢。     

电渣重熔渣系和渣量对重熔钢锭表面质量及电耗的影响

电渣重熔工艺制定过程中,渣系选择非常重要。不同钢种,不同锻件等级要求选择相应的渣系。通过试验对比,调整渣系中各组元比例成分,最终确定了一种新的五元渣系,采用此渣系可以改善钢锭表面和内在质量,降低电耗。     

电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金夹杂物的影响

本文利用10 kg级保护气氛电渣重熔炉,研究了两种电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金电渣锭夹杂物数量、尺寸、分布规律的影响。结果表明,60%CaF₂-20%Al₂O₃-10%CaO-10%MgO渣系的液相线温度为1 417℃,新型50.4%CaF₂-26.1%Al₂O₃-19.5%CaO-4%MgO渣系的液相线温度为1 324℃,且固液两相区的温度区间较窄,液态熔渣的电阻率高,可实现C-HRA-3合金电渣重熔的高熔速稳定冶炼。两种渣系冶炼的电渣锭中,夹杂物主要包括氧化物、碳氮化物和硫化物等类型,电渣锭边缘位置夹杂物数量与自耗电极相近,电渣锭边缘到中心位置夹杂物数量呈现出逐渐减少的趋势。两种渣系冶炼的电渣锭中,氧化物夹杂的平均尺寸分别为3.019μm和2.341μm。新型渣系冶炼的电渣锭中,沿径向不同位置处,尺寸>3μm的氧化物夹杂数量占比均更小,对C-HRA-3合金大尺寸氧化物夹杂具有更显著的去除效果。     

70CaF_2-30Al_2O_3渣系重熔参数控制对电渣锭下部表面质量的影响

根据双臂电渣炉冶炼的521钢(/%:0.37~0.45C,0.80~1.15Si,4.50~5.30Cr,1.20~1.40No,0.85~1.10V)和GCr15钢(/%:0.97C,1.57Cr)电渣锭下部出现的表面缺陷,统计分析了70CaF_2-30Al_2O_3二元渣量、下部冶炼电压和电流以及重熔时间对2.5~5 t电渣锭表面质量的影响。结果表明,控制重熔时间(重熔速率)对电渣锭的表面质量有较大影响:5 t 521钢锭渣量200kg,钢锭下部重熔电压55 V,电流15 500~16 800 A,总重熔时间为434~489 min时,钢锭表面光滑,总重熔时间500 mim时,电渣锭下部有厚15 mm的渣疤;2.5 t GCr15钢锭渣量120kg,下部重熔电压43~44 V,电流13 500~14000 A,总重熔时间316~359 min,钢锭表面光滑,总重熔时间380 min,电渣锭下部有7mn深渣沟和夹渣。     

B_2O_3对电渣重熔冶炼COST-FB2钢用CaF_2基熔渣挥发性能的影响

使用高温同步热分析仪,以10 K/min的升温速率对55%CaF_2-20%CaO-3%MgO-22%Al_2O_3-x%B_2O_3(质量分数,x≤3.0)的失重率进行测定.根据测定结果确定挥发反应机理函数G(α)和动力学参数,并分析挥发反应机理.结果表明:随B_2O_3加入量增加,熔渣挥发失重量降低;温度≥1 673 K时,熔渣挥发机理函数为G(α)=α,符合Mampel power law (n=1),熔渣挥发受挥发组元的形核长大控制;加入质量分数0.5%B_2O_3使熔渣挥发活化能从458.69 kJ·mol~(-1)降低至431.54 kJ·mol~(-1),但B_2O_3加入量≥1.0%,活化能变化不明显;B_2O_3加入可抑制熔渣吸潮,为降低熔渣烘烤成本,熔渣中B_2O_3加入量应≥1.0%;提高炉内CaF_2分压,可大幅降低熔渣的挥发失重及熔渣挥发对冶炼铸锭质量的影响.     

Cr12MoV钢电渣重熔渣系的研究

介绍了一种适用于Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的重熔渣。指出了该渣能明显改善重熔锭的表面质量，并且具有较高的脱硫能力。     

Y_2O_3对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响

本文以Ti-6Al-4V+x Y_2O_3(x=0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%)粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备出Ti-6Al-4V+x Y_2O_3合金,利用光学显微镜和透射电镜探究Y_2O_3含量对Ti-6Al-4V合金显微组织和性能的影响。结果表明,添加Y_2O_3后会细化晶粒,当Y_2O_3含量超过0.2%之后,随着Y_2O_3含量的增加晶粒尺寸会逐渐增大;加入Y_2O_3后可以有效改善Ti-6Al-4V的力学性能,添加0.6%Y_2O_3时力学性能最好,屈服强度970 MPa、最大抗压强度1 852 MPa、压缩应变31.4%,较未添加稀土的Ti-6Al-4V合金分别提高7.8%、14.1%、19.4%,致密度提高到99.28%;Y_2O_3主要是通过提高Ti-6Al-4V制品的密度和在合金中的钉扎作用来提高力学性能。     

渣系及充填比对电渣重熔电耗的影响

在工业电渣炉上进行了提高充填比、配合高电阻渣的试验。结果及分析表明:在一定范围内提高充填比并运用低氟或无氟渣,可以显著降低电耗,明显提高熔化速率。对一吨电渣锭充填比由0.24提高到0.605并换高氟渣(70％CaF_2 Al_2O_3)为低氟渣(15％CaF_2—CaO—Al_2O_3—MgO),比电耗平均可以降低839度/吨,达到936度/吨。由于大充填比的电极端头变平,金属液滴细化,结晶条件良好,因此电渣钢的冶金质量仍然优异。     

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,<0.000 5S,35.8～36.ONi)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145 J提高至208 J。     

电渣重熔高温合金渣系对冶金质量的影响

为控制Incoloy825合金中的Al、Ti含量,并减少电渣过程中氟化物的挥发。借助FactSage热力学软件,建立渣−金反应的热力学模型。设计出适宜控制Al、Ti含量的低氟渣系,探究了渣中组元与Al₂O₃和TiO₂活度比的关系,并通过高温渣–金平衡实验进行验证。结果表明：当渣中CaO和Al₂O₃含量增加,导致相似文献   

电渣重熔渣系对GCr15轴承钢洁净度的影响

针对目前在电渣重熔(ESR)GCr15轴承钢D类夹杂物超标问题,设计不同渣系,并分别借助Factsage软件和经验公式计算了渣系的熔化特性、黏度、电导率等物性参数,采用实验室渣金平衡实验及现场2.5 t电渣重熔实验分析得出：最优ESR渣系为55CaF₂-25Al₂O₃-15CaO-5MgO。使用新渣系平均全氧含量较传统渣系降低41.98%,并且能够降低电渣锭不同位置的全氧含量;对于1～5μm夹杂物个数较原始渣系下降了31.25%。通过渣系对夹杂物调控,改善了GCr15轴承钢中D类夹杂物,评级级别可达到0.5级,能够更好地“净化”电渣锭。     

电渣重熔对奥氏体钢低温韧性的影响

测定了77K下22Mn-13Cr-5Ni-0.25N奥氏体钢电渣重熔前后的冲击韧性、氢含量及夹杂物含量,并利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了电渣重熔对该钢低温韧性的影响,结果表明：电渣重熔使钢中氢和夹杂物含量显下降,有利于抑制γ→ε转变,减小应力集中,从而提高了该,多的低温韧性。     

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%。     

稀土渣系电渣重熔H13钢铸锭的成分、组织及夹杂物特征

稀土(RE)微合金化是开发高品质模具钢的重要手段之一.采用稀土渣系结合电渣重熔实现H 13钢铸锭的稀土添加,重点对比研究了稀土氧化铝渣系和氧化铝渣系所制备H13钢铸锭的成分、组织及夹杂物特征,揭示了稀土氧化铝渣系对于H13钢铸态组织的稀土改性作用及机制.结果表明,采用稀土氧化铝渣系或稀土氧化钙渣系均可制备稀土质量分数约...     

稀土渣系电渣重熔H13钢铸锭的成分、组织及夹杂物特征

稀土(RE)微合金化是开发高品质模具钢的重要手段之一。采用稀土渣系结合电渣重熔实现H13钢铸锭的稀土添加,重点对比研究了稀土氧化铝渣系和氧化铝渣系所制备H13钢铸锭的成分、组织及夹杂物特征,揭示了稀土氧化铝渣系对于H13钢铸态组织的稀土改性作用及机制。结果表明,采用稀土氧化铝渣系或稀土氧化钙渣系均可制备稀土质量分数约0.01%的H13钢铸锭,并分别将S质量分数从电极(原料)的0.01%降低至铸锭的0.005%和0.002%。稀土氧化铝渣系的H13钢铸锭中晶界处有稀土La富集,晶内分布尺寸1～2μm的近球形稀土硫氧化物La_2O_2S(与基体具有4.7%的较低界面错配度)。相比氧化铝渣系,稀土氧化铝渣系将H13钢铸态组织的二次枝晶平均尺寸从109.6μm减少到84.9μm,液析碳化物和夹杂物平均尺寸从5.1μm减少到3.1μm,从而改善稀土H13钢铸态组织的均匀性。     

电渣重熔过程中渣系对NiCrMoV合金钢电渣锭洁净度的影响

针对NiCrMoV合金钢电渣重熔过程中Ti元素的烧损严重问题,通过实验室实验和热力学计算研究了不同渣系对电渣锭化学成分及夹杂物数量、成分和尺寸分布的影响规律。结果表明,电渣重熔后电渣锭中总氧含量明显增加,由自耗电极的15.1×10^-6增加至(31.3～42.1)×10^-6,夹杂物数密度增加至6.54～15.95个/mm²,而氮含量变化不大;采用渣系70%CaF₂-30%Al₂O₃和55%CaF₂-25%Al₂O₃-17%CaO-3%MgO时,电渣锭中Ti元素的烧损严重,夹杂物以Al₂O₃为主,渣相中添加一定量的TiO₂能较好地控制重熔后Ti的烧损,夹杂物类型主要由Al₂O₃、Al₂O₃-CaO-TiO₂、其他氧化物夹杂...     

锻造工艺对电渣重熔H13钢的组织及冲击性能的影响

利用金相显微镜、SEM等对不同锻造工艺条件下H13钢的组织及冲击性能进行了研究。结果表明,与一镦一拔工艺相比,采用三镦三拔工艺后,H13钢的显微组织及冲击性能有显著改善;组织中碳化物粒子分布更为均匀,晶粒细化,且无明显的带状偏析存在;横向冲击韧性增加至15.50 J/cm2,符合NADCA#207-2003标准中高级优质H13钢的要求。     

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。