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。     

Ti—Cu合金熔炼控制技术

借鉴多年生产钛合金铸锭及中间合金的经验，依据真空感应熔炼特点，结合工业生产实际，对比了真空感应熔炼与真空自耗电弧熔两种工艺，分析确定出生产Ti-Cu合金的工艺参数和特殊的操作控制方法，提供了满足焊料及合金添加用的化学成分均匀的优质产品。     

TC21合金铸锭熔炼工艺研究

采用真空自耗电弧炉熔炼并浇注了TC21合金大规格铸锭.研究了中间合金的选择、电极制备方式以及熔炼工艺参数对合金铸锭成分均匀性的影响,探索出了TC21合金铸锭合理的生产工艺.结果表明,采用该工艺生产的TC21合金大规格铸锭化学成分均匀,冶金质量优良,满足使用要求.     

自耗电极制备方式对Ti-22Al-25Nb合金铸锭化学成分的影响

设计了5种制备Ti-22Al-25Nb(at%)合金VAR熔炼用自耗电极方案,并制备了该合金。对VAR熔炼的Ti-22Al-25Nb合金铸锭进行了化学成分分析。结果表明,自耗电极制备方式对铸锭的化学成分均匀性影响较小,对化学元素的损失率影响较大。采用纯金属加入时Al元素的损失率为23.8%,采用中间合金方式加入时损失率最小,为4.9%。混料+布料+压制方式是制备Ti-22Al-25Nb合金VAR熔炼用自耗电极的最佳的方式。     

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。     

钛合金电弧炉床熔炼技术

俄罗斯上萨尔达冶金生产联合公司B.B.捷玖欣、Π .C.阿利特曼、 B.B.萨维利耶夫与全俄轻合金研究院 M.И.穆萨托夫等著名钛熔炼专家评价了采用电弧炉床熔炼(凝壳 -自耗电极熔炼 ) +真空自耗电弧重熔方法和传统真空自耗电弧重熔方法制取无缺陷铸锭的可行性。制取铸锭采用两种方法 :凝壳 -自耗电极熔炼 +真空自耗电弧重熔方法 ;二次真空自耗电弧重熔和三次真空自耗电弧重熔方法。然后由铸锭制得直径 30 mm棒材 ,根据棒材质量评价熔炼方法的效率。研究是在直径790 mm的 Ti- 6 Al- 4V合金铸锭上进行的。在每个铸锭的原始炉料中 ,添加氮含量…     

真空自耗熔炼法制备大规格TA5-A铸锭

采用真空自耗熔炼方法制备了名义成分为Ti-4A1-0.005B的大规格TA5-A钛合金铸锭,并测试铸锭的化学成分及β转变温度,观察了铸锭的低倍金相组织.实验结果表明:真空自耗电弧熔炼制备的φ720 mm×2600mmTA5-A钛合金5t铸锭,其元素Al、B成分分布均匀,满足GJB944-90标准要求,且O、N、H气体间隙元素含量低,铸锭低倍组织无明显的气孔、偏析、金属或非金属夹杂等冶金缺陷,且铸锭表面质量良好,满足工业化生产要求.     

VAR工艺参数对Ti-10V-2Fe-3Al铸锭凝固行为的影响

采用真空自耗电弧熔炼(VAR)工艺制备Ti-10V-2Fe-3Al铸锭,研究了熔炼电流和搅拌磁场等工艺参数对铸锭凝固行为的影响,并对真空自耗电弧熔炼过程中起弧、熔炼、补缩等阶段的凝固组织及熔池形貌进行了分析。结果表明,在未加搅拌磁场时,熔池较窄,铸锭组织粗大,而施加搅拌磁场后,熔池变宽且旋转明显,铸锭宏观组织中的晶粒变小;随熔炼电流增大,熔池加深,凝固组织中的晶粒变得粗大。     

双联法制备100 kg级匀质TiNi合金铸锭

目前国内工业生产的等原子比TiNi合金铸锭约20 kg。为提高铸锭单重及其相转变温度的均匀性,采用真空感应熔炼(VIM)与真空自耗重熔(VAR)相结合的方法生产100 kg级TiNi合金铸锭。对双联法制备φ160 mm-120 kg的Ti-50.9Ni合金铸锭进行化学成分与相转变温度的检测。结果表明:Ti-50.9Ni合金降温时马氏体开始转变温度Ms=-53℃,后续升温过程中奥氏体终了转变温度A_f=-18℃,属于低温TiNi二元合金。VIM+VAR二次铸锭的化学成分均匀,C、O元素含量降低。VIM+VAR二次铸锭中C含量显著降低,约为VIM一次铸锭的1/8,提高了相转变温度A_f的均匀性,偏差达到±5℃的水平。分析不同熔炼方法对TiNi合金相转变温度均匀性的影响,总结出双联法的优势互补性。VIM制备的TiNi合金铸锭成分均匀,VAR进一步精炼、提纯、增大锭型,提出了制备大型匀质TiNi合金铸锭的新思路。     

TiAl合金铸锭发展现状及制备方法探讨

综述了TiAl合金的发展,针对采用真空自耗电弧熔炼制备TiAl合金铸锭时易出现成分不均匀和开裂问题,从过程控制、工艺改进、采用新的熔炼方法等方面进行了探讨,并给出了解决措施。     

真空自耗电弧熔炼TZM合金

前言Mo-0.5Ti-0.08Zr-(0.02～0.03)C,常称 TZM 合金。通过真空自耗电弧熔炼的 TZM 合金,借助在自耗熔烁过程中的特性,能获得较高质量的铸锭。本文通过实际生产情况,对 TZM 合金的真空自耗电弧熔炼工艺,包括电极制备、水冷效果、稳弧搅拌和熔炼功率等参数问题作一探讨,以供科研及生产人员的参考。一、电极制备(一)原料1.钼条:采用垂熔烧结钼条。     

Ti-3Ta-xNb合金在沸腾硝酸中的电化学腐蚀研究

采用非真空自耗电弧熔炼获得成分均匀的Ti-3Ta-xNb(x=0、1、3、5)合金。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现，随着Nb元素含量的增加，合金的等轴α相比例减少，晶粒细化。通过电化学测试研究了Ti-3Ta-xNb合金在6 mol/L沸腾硝酸溶液中的开路电位、动电位极化曲线及电化学阻抗谱。结果表明：随着Nb元素含量的增加，Ti-3Ta-xNb合金的腐蚀电流密度降低，极化电阻增加，即合金的耐蚀性增强。     

Ta在Ti-6Ta合金铸锭中的分布特征

采用传统的低倍酸浸法和化学分析法,观察和研究了真空自耗电弧熔炼Ti-6Ta合金中高熔点Ta夹杂物和Ta的分布特征。结果表明,铸锭中未发现Ta夹杂物和区域性偏析。Ta的分布有些不均匀,在铸锭中部的R/2处,含Ta量稍高,呈现负偏析特征,这与Ta元素本身固有特征和液态合金的凝固速度有关。     

合金元素对Ti-Mo合金的相结构和力学性能的影响

采用真空电弧熔炼工艺制备了含Fe、Nb、Al和Sn的Ti-12 Mo合金铸锭,并对其进行了950℃保温30 min炉冷和水冷的热处理.研究了化学成分和热处理对Ti-12 Mo合金相结构和力学性能的影响.结果表明:Ti-12 Mo合金中加入Al、Sn元素能起稳定α相的作用,加入Fe元素能起稳定β相的作用,加入Sn元素则阻...     

三联熔炼GH4169合金大规格铸锭与棒材元素偏析行为

采用真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔三联熔炼方法制备大规格GH4169合金铸锭,利用SEM、TEM、EPMA和EDS分析了大规格GH4169高温合金自耗锭(直径508 mm)与棒材(直径240 mm)不同部位的典型元素含量和析出相特征。结果表明:大规格铸锭中Al元素偏析程度较轻,而Nb、Ti和Mo元素偏析较重,枝晶间凝固时析出较多的MC相、Laves相和δ相等。经过两阶段高温均匀化处理和开坯锻造后,GH4169棒材内无"黑斑"、"白斑"等宏观偏析,元素微观偏析也被基本消除。结合计算仿真,进一步对比分析了三联熔炼GH4169与Inconel 718合金棒材的化学成分均匀性,发现国产GH4169存在元素的区域偏析,其棒材的典型元素样本方差值(能够体现区域元素偏析程度)与Inconel 718棒材相比存在差距。这种区域元素偏析对国产三联熔炼GH4169棒材的力学性能(如硬度等)波动性造成一定程度的影响。通过精细控制熔炼过程参数,优化均匀化热处理和锻造工艺,有助于进一步降低GH4169合金大规格棒材的区域元素偏析。     

真空非自耗电弧熔炼温度场模拟及熔炼效果评估

采用ANSYS软件模拟真空非自耗电弧炉熔炼TiAl基和NbSi基合金的熔炼过程,通过模拟得到熔炼过程中的温度场数据,同时计算合金锭不同位置的冷却曲线以及相应的冷却速度曲线.并结合实际熔炼的Ti-47Al-2Cr-2Nb及Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-2Hf合金锭,分析不同冷却速度节点处的微观组织均匀性.结果表明,冷却速度不同,导致合金锭微观组织不均匀,说明真空非自耗电弧熔炼方法虽简单易行,但其组织不均匀性影响了较大尺寸高温合金铸件的品质.     

VAR过程中Ti-1023合金凝固组织和偏析行为的研究

采用SEM、XRD及化学成分分析等方法,分析了真空自耗电弧熔炼(VAR)过程中Ti-1023铸锭的凝固组织及相组成,研究了搅拌磁场对铸锭宏微观偏析行为的影响。结果表明,等轴晶区主要为针状和片层状的α相结构,而柱状晶区中等轴颗粒状的α相结构较多;在铸锭柱状晶和等轴晶内,Fe含量沿晶粒生长方向逐渐增加,且等轴晶内Fe的偏析程度要大于柱状晶内的;施加搅拌磁场后,Fe在柱状晶和等轴晶内的偏析程度都有所减小,同时Fe在Ti-1023铸锭中的宏观偏析程度降低,这对该合金中β斑的形成具有重要的影响。     

TiAl合金的制备及应用现状

TiAl合金密度小、高温性能优异,自20世纪50年代以来已发展到第三代。介绍了TiAl合金的性能特点、发展历程,真空感应熔炼、真空自耗电弧熔炼、等离子冷床炉熔炼等熔炼TiAl合金方法的优缺点,以及国内外TiAl合金的制备情况;提出TiAl合金熔炼过程中存在的问题主要是宏观与微观偏析,应从原料加入方式、原料纯度及熔炼工艺等方面进行改进;此外,对TiAl合金在航空航天、汽车工业等领域的应用现状进行了概括,指出TiAl合金近期的研究重点是大尺寸铸锭的均匀化控制。     

大规格TC4铸锭真空自耗电弧熔炼控制方式对比

为了选择合适的真空自耗电弧熔炼控制方式,在生产规格为准820mm的TC4钛合金铸锭时,采用了电流控制和熔速控制两种不同的熔炼控制方式。对比分析了两种控制方式对熔炼参数的变化、铸锭化学成分、表面质量以及成材率的影响。结果表明:两种控制方式下铸锭化学成分分布均匀性相当,但熔速控制方式下正常熔炼阶段实际熔速的波动小,且铸锭的表面质量良好和成材率高。在实际生产中熔速可选用电流控制下电流B(21～28kA)所对应的熔速。     

钛合金真空自耗电弧熔炼技术发展

目前,生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为真空自耗电弧熔炼方法。讨论了真空自耗电弧熔炼钛合金的常见铸锭缺陷和预防措施。回顾了近代真空自耗电弧熔炼（VAR）技术的发展。较详细地介绍了为获得更高质量的铸锭,当前对VAR熔炼过程控制技术所作的努力及取得的进展。指出了未来真空自耗电弧熔炼控制技术的发展方向。