合金脱硫工艺的研究

利用MgO坩埚和CaO坩埚 ,采用“真空感应 (VIM )工艺”和“真空感应 (VIM ) +电渣重熔(ESR)工艺”冶炼Inconel 718合金 ,试验结果表明CaO的脱硫效果优于MgO的 ,VIM +ESR双联工艺的脱硫效果优于VIM单联工艺的     

高纯H9Cr18不锈轴承钢的组织和性能

采用真空感应+真空自耗(双真空)冶炼工艺生产的H9Cr18不锈轴承钢,钢中氧含量达到6×10-6,而电渣钢的氧含量为36×10-6。电渣钢的氧化物夹杂含量是双真空钢的6 4倍。双真空钢的额定疲劳寿命是电渣钢的1 45倍。     

冶炼工艺对FGH96合金洁净度的影响

研究了不同冶炼工艺对粉末高温合金洁净度影响，通过扫描电镜及能谱仪对比研究了真空感应熔炼(VIM)、真空水平连铸(VHCC)和真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)3种冶炼工艺对FGH96母合金棒料杂质元素含量及夹杂物成分、形貌、尺寸、数量的影响。研究结果表明，采用VHCC或VIM+ESR双联工艺比采用VIM单联工艺制备的粉末母合金具有更高的洁净度。3种冶炼工艺生产的母合金棒料中夹杂物均由氧化物夹杂、碳氮化物夹杂和以氧化物为核心的碳氮化物复合夹杂组成。VIM单联制备的母合金棒料夹杂物数量和尺寸明显高于VHCC和ESR生产的棒料；VHCC棒料中夹杂物数量最少，且分布均匀；ESR棒料夹杂物尺寸最小，但边缘处夹杂物数量最多。3种工艺生产的棒料通过等离子旋转电极制粉后，筛出的夹杂物数量变化趋势与母合金基本一致，VIM+ESR冶炼工艺可以有效提高FGH96合金棒料及其粉末洁净度。     

不同冶炼方法对扭杆弹簧钢超高周疲劳性能的影响

摘要：以一种新型扭杆弹簧用高强钢（代号N1）为研究对象,采用真空自耗(VAR)和电渣重熔(ESR)冶炼方法制备得到2种实验钢（N1 VAR、N1 ESR）。研究了VAR、ESR冶炼方法对实验钢洁净度和超高周疲劳性能的影响。结果表明：采用电渣重熔工艺冶炼的N1 ESR试验钢中氧的质量分数为9×10-6,而采用真空自耗冶炼工艺的N1 VAR试验钢中氧的质量分数仅5×10-6,N1 VAR中氧化物夹杂数量和尺寸减小,夹杂周围裂纹萌生驱动力减小,超高周疲劳强度较高,疲劳寿命增加。     

真空感应炉炉衬材质对Inconel 690合金纯净度的影响

 为了研究坩埚材质对真空感应炉熔炼镍基合金Inconel 690纯净度的影响,在200、500kg真空感应炉上,分别使用镁质坩埚、钙质坩埚、铝镁质坩埚冶炼了Inconel 690合金,分析了产品中全氧含量、硫含量及氧化物夹杂数量、尺寸。真空感应炉铝镁质坩埚冶炼的产品全氧含量可达到(10~15)×10-6(质量分数,下同),硫含量55×10-6,合金中存在粒径5~10μm的D类夹杂物和粒径50μm以下的B类夹杂物,产品纯净度较高。钙质坩埚冶炼的产品硫含量可达到10×10-6,全氧含量平均为33×10-6,合金中存在大量的粒径5~10μm的D类细小夹杂物,同时存在少量粒径50~100μm的大型钙硅酸盐夹杂物。镁质坩埚冶炼的合金中全氧、硫含量分别为28×10-6、55×10-6,存在大量粒径50μm以上的B类氧化物夹杂。Inconel 690合金通常采用真空感应炉加电渣重熔的工艺路线生产,不考虑硫含量对纯净度的影响,建议真空感应炉采用铝镁质炉衬冶炼Inconel 690合金。     

GH3128 合金"VIM + ESR”和“NVIM + ESR”冶炼过程中的脱气行为及夹杂物研究

利用氧氮分析仪对"真空感应熔炼+电渣重熔"（VIM+ESR）和"非真空感应熔炼+电渣重熔"（NVIM+ESR）两种冶炼工艺下冶炼GH3128合金中的氧含量、氮含量进行检测,并进行了脱氧、脱氮的热力学计算;利用ASPEX扫描电镜分析了两种冶炼工艺下GH3128合金中夹杂物的成分、尺寸分布以及数量。结果表明,采用"VIM+ESR"工艺更能有效的去除合金液中的氮,夹杂物类型主要是Al-Ti-O型复合氧化物夹杂,还有少部分的Al₂O₃、TiO_x氧化物夹杂,而采用"NVIM+ESR"的双联工艺,合金中产生的夹杂除氧化物夹杂类,还有硫化物、氮化物夹杂;且采用真空冶炼工艺更能有效降低夹杂物数量,并细化夹杂物。     

真空感应冶炼—电渣重熔GH871合金的力学性能

研究了采用真空感应（VIM）＋电渣重熔（ESR）工艺冶炼的新型含铌铁基高温合金GH871的650℃蠕变性能、持久性能、疲劳性能及20－800℃冲击功、瞬时拉伸性能并与非真空感应（AIM）＋ESR GH871合金对比。结果表明：真空冶炼的GH871合金提高了650℃持久塑性，并达到5％以上。     

不同冶炼工艺的A286沉淀硬化不锈钢中夹杂物对比探讨

A286奥氏体沉淀硬化不锈钢(国内也称GH2132高温合金)是一种应用广泛的650 ℃以下使用的高温紧固件材料。该材料在实际生产使用中,使用了电炉+炉外精炼+电渣重熔(EAF+LF+ESR)和真空感应+真空自耗(VIM+VAR)两种冶炼生产工艺,而到目前为止国内对这两种工艺生产的A286不锈钢材料还未进行系统的对比研究。实验将以上两种冶炼工艺的A286试验钢作为研究对象,使用Aspex夹杂物分析仪、扫描电镜(SEM)等试验工具,对两种试验钢的组织,非金属夹杂物的种类、成分、粒径大小及分布、形态等差异及特点进行了对比研究。结果表明,EAF+LF+ESR冶炼的试验钢中的夹杂物数量、面积是VIM+VAR工艺试验钢的3倍以上;两种试验钢中的夹杂物均有TiC、TiN、Ti(C,N)等种类,前者的夹杂物以TiN夹杂物为主,且多为大尺寸链状,纵横比较大,形状较复杂,对材料室温力学性能和耐腐蚀性能不利;后者的夹杂物以TiC为主,尺寸较小且形状较简单。通过将A286试验钢中的N质量分数控制在0.001%以下,可以将含Ti夹杂物的数量、大小等控制在较低的水平。EAF+LF+ESR工艺由于自身工艺特点,试验钢中P含量较高,约为VIM+VAR工艺试验钢P含量的10倍,据资料可能有利于A286不锈钢的高温蠕变性能。研究结果可为在不同环境和服役要求下使用A286不锈钢提供技术参考。     

不同冶炼工艺的A286沉淀硬化不锈钢中夹杂物对比探讨

A286奥氏体沉淀硬化不锈钢(国内也称GH2132高温合金)是一种应用广泛的650 ℃以下使用的高温紧固件材料。该材料在实际生产使用中,使用了电炉+炉外精炼+电渣重熔(EAF+LF+ESR)和真空感应+真空自耗(VIM+VAR)两种冶炼生产工艺,而到目前为止国内对这两种工艺生产的A286不锈钢材料还未进行系统的对比研究。实验将以上两种冶炼工艺的A286试验钢作为研究对象,使用Aspex夹杂物分析仪、扫描电镜(SEM)等试验工具,对两种试验钢的组织,非金属夹杂物的种类、成分、粒径大小及分布、形态等差异及特点进行了对比研究。结果表明,EAF+LF+ESR冶炼的试验钢中的夹杂物数量、面积是VIM+VAR工艺试验钢的3倍以上;两种试验钢中的夹杂物均有TiC、TiN、Ti(C,N)等种类,前者的夹杂物以TiN夹杂物为主,且多为大尺寸链状,纵横比较大,形状较复杂,对材料室温力学性能和耐腐蚀性能不利;后者的夹杂物以TiC为主,尺寸较小且形状较简单。通过将A286试验钢中的N质量分数控制在0.001%以下,可以将含Ti夹杂物的数量、大小等控制在较低的水平。EAF+LF+ESR工艺由于自身工艺特点,试验钢中P含量较高,约为VIM+VAR工艺试验钢P含量的10倍,据资料可能有利于A286不锈钢的高温蠕变性能。研究结果可为在不同环境和服役要求下使用A286不锈钢提供技术参考。     

冶炼工艺对C-Cr-Ni-Mo不锈钢中夹杂物及其力学性能的影响

利用Aspex Explorer、扫描电镜及EDAX能谱仪对比研究了真空感应VIM+电渣重熔ESR(工艺1)和真空感应VIM+真空自耗VAR(工艺2)2种双联冶炼工艺对1种C-Cr-Ni-Mo高强度不锈钢铸锭中夹杂物与力学性能影响。研究结果表明,工艺2钢锭中气体的质量分数低于25×10~(-6),夹杂物主要以形状不规则的Al_2O_3为主;而工艺1钢锭中气体的质量分数接近100×10~(-6),夹杂物主要为Cr_2O_3、Al_2O_3,分布较均匀,尺寸在5μm左右;工艺1钢锭中氧化物夹杂数量明显多于工艺2,这是由于工艺1钢锭中O含量高所造成的,同时也表现出工艺1试样的冲击韧性及塑性明显低于工艺2。由此可见,采用工艺2可以大幅度降低钢中气体含量,提高钢的洁净度,改善钢的韧塑性。     

电渣重熔炉电极熔化速度对重熔过程的影响

建立了重熔钢锭的数学模型,确定了材料的物理边界条件,采用有限差分法对电渣重熔钢锭凝固过程的非稳态模型进行了求解,研究了电极熔化速度与准稳态熔池深度的关系.     

Effect of smelting process on inclusions in C- Cr- Ni- Mo stainless steel and its mechanical properties

The effect of two smelting processes (process 1: vacuum induction melting + electroslag remelting and process 2??vacuum induction melting + vacuum arc remelting) on the inclusions in C- Cr- Ni- Mo stainless steel ingot and its mechanical properties were comparatively investigated by means of Aspex Explorer, scanning electron microscopy and EDAX spectrometer. The results show that the mass fraction of gas in the steel ingot casted through process 2 is less than 25??10-6 with irregular shaped Al2O3 inclusions. On the other hand, the mass fraction of gas in the steel ingot casted through process 1 is approximate to 100??10-6 with evenly distributed Cr2O3, Al2O3 inclusions in the size around 5??m. It is obvious that the number of oxide inclusions in ingot casted through process 1 is larger than that in ingot casted through process 2, due to the higher mass fraction of oxygen. Meanwhile, the impact toughness and ductility of specimens sampling from ingot casted through process 1 are clearly lower than those sampling from ingot casted through process 2. Thus, the conclusion could be carefully drawn that taking process 2 could significantly contribute to reducing the mass fraction of gas in steel and improving the cleanliness of steel. Therefore, the higher toughness and ductility of the steel could be obtained.     

电渣冶金的回顾与展望

制备超纯优质金属材料的精细冶金不断地向前发展,近期电渣冶金的进展令人瞩目。高压电渣重熔（ＰＥＳＲ） ,真空电渣重熔（ＶａｒＥＳＲ） 使重熔金属质量达到高纯水平。电渣热封顶（ＥＳＨＴ） 生产巨型钢锭具有技术与经济上的潜在优势     

微量铝对20Mn1A电渣钢低温冲击韧性的影响

电渣重熔２０Ｍｎ１Ａ钢中含有微量铝，可明显细化奥氏体晶粒，使钢在正火后获得均匀细小的铁索体加珠光体组织，从而显著地提高了钢的低温冲击韧性。     

电渣重熔技术在中国的应用和发展

中国电渣冶金起步于１９５８年,至今,全国所有特殊钢厂都建立了电渣重熔车间,拥有工业电渣炉８６台,年生产能力１０万ｔ,产品包括估质合金 与超级合金２４３个牌号。     

铁路货车用真空精炼渗碳轴承钢的开发和应用

开发ＥＡＦ＋ＬＦＶ真空精炼冶金新工艺生产了高质量的铁路货车用渗碳轴承钢Ｇ２０ＣｒＮｉ２ＭｏＡ，其冶金质量及接触疲劳寿命等指标均达到了电渣重熔钢的水平。     

20kg锭铸机用全自动扒渣机的研制

在重熔铝锭连续铸造生产中,在线逐模扒渣是铝锭生产中的重要工序,但目前国内外尚没有技术成熟的自动扒渣设备,由人工在恶劣工作条件下完成该项作业.研制的BZJ16-Ⅱ型全自动铝液扒渣机,采用模拟人工除渣方式的动铲定铲扒渣机构、耐高温的齿轮齿条冲渣机构、简单可靠的摆杆式同步机构、带防浪孔渣铲和快速提铲机构成功地解决了对正、同步、扒渣、捞渣和清铲等技术难题,实现了在线逐模扒渣自动化,该机在电解铝生产行业具有重要推广前景.     

012Al模具钢电渣重熔工艺的优化

在1t锭型的012Al模具钢电渣重熔工艺优化试验中，在保证重熔锭质量的前提下，通过重熔过程均匀加入铝粉等工艺措施。采用55?F2-30%Al2O3-5?O-5%MgO四元渣系，当填充比为0.48时，电耗较0.2填充比降低43.5%。且比70?F2-30%Al2O3的元渣系0.48填充比的电耗降低29%。     

调整功率对电渣重熔(ESR)熔池深度的影响

通过Φ10 0× 35 0 (mm)结晶器 16 0kW电渣炉 ,70 %CaF2 +30 %Al2 O3(ANF 6 )重熔渣 ,Φ36mm 4 5钢自耗电极自动送进电渣重熔工艺参数对熔池深度h( 0 ,Y) 影响的实验研究 ,得出熔池深度h( 0 ,Y) =A·e-B Y ,式中A、B为工艺参数的函数 ,Y为重熔锭高度。结果表明 ,调整功率工艺 (电流调整级差ΔI 0 .1～ 0 .2kA)重熔时溶池深度h( 0 ,Y) 明显低于等电流重熔工艺的h( 0 ,Y) 值 ,在采用调整功率的重熔过程中熔池深度变化Δh较小 ,有利于得到均匀的铸态组织     

预涂和感应重熔制备Ni60熔覆层的研究

采用预涂和感应重熔方法在45#钢上制备了Ni60熔覆层.对熔覆层的宏观照片、SEM、EDS、XRD和硬度进行了分析.结果表明:A+B粘接剂可以制备重熔效果良好的熔覆层.重熔后试样表面有大量灰黑色残渣,局部有些凸凹不平.重熔后界面附近的显微组织分为三部分:基体--过渡区--涂层熔覆区.涂层熔覆区为Ni基的,其上分布着块状...