多次重熔对 DZ125合金返回料组织和性能的影响

研究了多次重熔对DZ125返回料合金成分、组织和性能的影响.试验结果表明:返回料合金经过多次返回重熔后,C,Cr,Hf,含量随熔炼次数的增加而逐渐降低,Si含量随熔炼次数的增加而略有增加.其他杂质元素、气体氧、氮、氢的含量变化不大.合金组织随熔炼次数的增加没有明显变化,枝晶杆γ′相均为细小的立方状.合金室温、高温拉伸性能,中温、高温持久性能以及高周疲劳性能基本相当.进行了DZ125多次重熔返回料合金铸造工艺试验.     

熔体过热处理对高温合金M963的影响

研究了熔体过热处理对高W、Mo的M963镍基高温合金显微组织、瞬时强度及高温持久性能的影响.结果表明与未进行过热处理的合金相比,过热处理后M963合金的二次枝晶间距缩短,γ+γ'共晶尺寸减小.初生的MC型碳化物由分布很不均匀的粗大块状变为分布较为均匀的细小汉字状.同时碳化物中固溶的Nb、Ti的含量减少,而高熔点元素W、Mo的含量相应增加.γ'强化相的尺寸减小,瞬时极限拉仲强度提高18%,延伸率提高12%,持久寿命提高182%.     

镍基高温合金的熔炼工艺研究进展

镍基高温合金的熔炼方法是合金质量的决定性因素，真空感应熔炼可有效控制合金锭中O、N、H等气体及有害杂质元素含量，精确控制合金成分。在此基础上，对合金进行重熔（电渣重熔及真空自耗重熔），可进一步降低合金中S、P等有害杂质含量，消除成分偏析及缩孔等缺陷，对凝固组织进行优化调控，从而实现大规格高质量合金锭的熔炼。本文综述了镍基高温合金的熔炼工艺进展，重点介绍了真空感应熔炼、电渣重熔、真空自耗重熔等常用熔炼技术的原理和特点，论述了“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔”、“真空感应熔炼+真空自耗重熔”双联工艺，以及“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔”三联工艺在镍基高温合金熔炼方面的研究进展，并对镍基高温合金熔炼工艺的选择和发展方向提出建议。     

镍基高温合金中硫的危害及电渣重熔脱硫实验研究

镍基高温合金中硫极易在合金晶界和表面处偏聚,导致合金的高温持久寿命和使用稳定性下降.为进一步降低镍基高温合金中的硫含量,分别采用3种电渣重熔工艺对GH4169进行脱硫实验研究.结果表明,大气下重熔的脱硫效果明显,硫含量(质量分数)由18×10-6降低到6×10-6,渣中的硫含量无变化;氩气氛保护重熔不能提高脱硫效果,初始硫含量降至7×10-6逐渐增至9×10-6,渣中硫含量增加明显;氩气氛保护重熔过程中,向渣中加金属钙能够改善脱硫效果,合金中硫含量随钙含量的增加而减少,最低降至3×10-6,合金中实测的w[Ca]-w[S]关系与热力学计算结果基本一致.     

热处理工艺对ЭП866合金组织和性能的影响

研究了热处理工艺对ЭП866合金组织和冲击韧性、拉伸性能的影响.结果表明,随着固溶温度的升高,合金晶粒尺寸增加,铁素体长大,导致合金室温冲击韧性有所降低;而固溶温度升高又使奥氏体中合金元素固溶度增加,导致合金室温拉伸强度略有增加.随着回火温度升高,合金中碳化物析出增加,马氏体中合金元素的过饱和度降低,合金的室温冲击韧性有所升高,合金的室温拉伸强度略有降低.不同固溶处理温度和回火时间对合金组织和性能的影响不明显.     

返回料的返回次数对K424合金成分和性能的影响

镍基铸造高温合金K424使用量多,返回料数量大.根据浇注某大型结构件的材料使用情况,研究了用新料和1～4次返回料对冶炼出的合金的化学成分、氧、氮含量、合金纯净度、力学性能和冷热疲劳性能的影响.结果表明:随着返回料返回次数的增加,冶炼出的合金硼、锆的含量略有下降,铈含量的变化较大,比加入量下降70%以上,合金的氧、氮含量增加,纯净度和冷热疲劳性能降低.采取一定的除气工艺,可以有效降低合金的氧、氮含量,提高合金的纯净度,改善它的冷热疲劳性能.     

高温合金电渣重熔锭表面缺陷的分析

电渣重熔高温合金常出现表面缺陷 ,如 :渣沟、波纹状表面、腰带缺陷、分流眼等。本文就缺陷形成原因作深入研究 ,提出消除高温合金锭表面缺陷的措施。1　高温合金成分与电渣重熔工艺参数1 .1　主要化学成分高温合金成分除Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ外 ,主要含有Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ等合金元素 ,按最高合金元素的含量可分镍基、铁基和高钴合金 ,按合金Ａｌ和Ｔｉ含量的多少又可分不含Ａｌ和Ｔｉ合金 ,含Ａｌ和Ｔｉ <1 % ;含Ａｌ >1 %和Ｔｉ<2 %合金以及含Ａｌ和Ｔｉ>2 %合金 ,现分析用的高温合金成分如表 1。1 .2　高温合金…     

钼含量对高铬铸铁堆焊层组织及耐磨性的影响

高铬铸铁堆焊层因其较高的耐磨性而广泛应用于各种大型工业设备的内部衬板,研究发现Mo系碳化物可为初生碳化物的生成提供形核点从而细化组织,但Mo元素除了提供形核点外是否对组织存在别的作用仍尚待研究。为了研究Mo含量对高铬铸铁堆焊层组织与性能的影响,设计了一种含Mo超高碳高铬堆焊耐磨板,利用XRD、SEM分析了Mo元素对堆焊层组织、相组成以及磨损后堆焊层表面和纵截面的影响,利用EDS分析了元素在各相中的分配情况,并进一步利用硬度和干砂磨料磨损试验,研究了Mo合金化对高铬高碳堆焊层硬度和耐磨性的影响。结果表明,Fe-Cr-Mo-C合金堆焊层组织主要由γ相、M₇C₃(M=Fe、Cr)组成。随着Mo含量的提高,堆焊层内初生碳化物含量降低,奥氏体含量增加,单个初生碳化物尺寸先减小后增大;初生碳化物硬度增加,堆焊层宏观硬度先增加后降低;磨损后初生碳化物截断裂纹减少,剥落逐渐减少,其中30Mo试样出现了共晶碳化物的剥落。加入0.13%Mo后磨损失重减少了13.6%,加入0.30%Mo后磨损失重增加了20.0%。这是因为Mo原子的加入会提高初生碳化物的硬度,但是...     

硅对铁基双相高温合金组织和性能的影响

为了利用常规工业原料制备低成本的超高温铁基结构合金,研究了硅对铁基(Fe-Cr-Ni-Al)双相高温合金组织和性能的影响.硅在合金中的固溶促进了碳化物的析出,过量的硅会导致合金中碳化物明显粗化,进而析出网状G相.随着硅含量的增加,合金1 250℃的抗拉强度明显提高.但是硅含量超过1.0%时,强度则明显降低.硅含量的增加有效地提高了合金在1 250℃大气环境中的抗氧化性能.综合考虑Fe-Cr-Ni-Al双相高温合金的强度和高温抗氧化性能,适宜的硅含量为1.5%.     

一种高铬的铁镍基高温合金物理化学相分析

采用物理化学相分析方法研究了高铬的铁镍基高温合金时效后碳化物和金属间化合物的析出行为,通过实验确定了铁镍基高温合金中析出相的萃取方法、相分离方法、钢中析出相的类型和含量、γ′相的粒度分布。研究结果表明,铁镍基高温合金中析出相为γ′、NbC、TiC、Laves和σ,随着时效时间的增加,NbC和TiC相含量变化不大,Laves相和γ′含量略有增加,σ相含量增加比较明显,γ′相的粒度随时效时间明显增加,σ相含量的增加和γ′相颗粒的增大是造成合金高温屈服强度下降的主要原因。研究结果对高铬的铁镍基高温合金成分的控制、生产工艺的选择和热处理制度的合理制定具有指导意义。     

Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺

为了研究Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺,采用加压感应炉+保护气氛电渣重熔工艺进行Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺试验,冶炼过程中采用氮化合金与加压氮气渗入相结合的方法增氮。结果表明,随着氮气分压的增加,钢中氮质量分数随之增大;当冶炼过程中氮气分压提高0.03 MPa时,能够成功抑制皮下气泡的生产;试验钢经保护气氛电渣重熔后,钢中夹杂物会普遍降低,主要为细小的方形TiN夹杂。     

高功率偏心炉底出钢电炉－LF冶炼合金结构钢

在４５ｔ高功率偏心炉底出钢电炉－６０ｔＬＦ生产线上进行了冶炼工艺研究，钢种包括弹簧钢Ｄ６０Ｓｉ２ＭｎＡ，合金结构钢４０ＭｎＢＨ、４５ＭｎＢＨ、４０ＣｒＨ、４０Ｃｒ及碳素结构钢。对初炼炉熔氧过程升温、各种合金元素变化、出钢过程降温、钢包初合金化及ＬＦ精炼微合金化、冶炼时间及ＬＦ精炼时间变化、杂质元素磷、硫的变化等进行了深入研究。该工艺路线冶炼的钢种化学成分稳定，高倍、低倍、力学性能、淬透性、晶粒度等项检验结果均完全满足技术条件要求，合格率１００％。     

RH真空冶炼过程中锰损

为了减少RH真空冶炼过程中钢水锰元素偏差和提高最终产品性能的稳定性,采用直读光谱仪对不同条件下RH真空冶炼镇静钢与非镇静钢锰损情况开展研究。结果表明,RH真空冶炼过程中锰损存在4种形式,与钢水中自由氧反应烧损、钢渣界面反应、合金粉末抽吸、真空锰挥发;随着钢水中锰含量增加、真空时间延长,钢水温度和氧化性提高,RH真空锰损逐渐增加;真空度小于1 000 Pa时,RH真空锰损随真空度的降低而降低,而当真空度大于1 000 Pa时,继续降低真空度,RH真空锰损几乎不变。通过降低RH真空度、进站锰含量和温度、减少RH真空处理时间等措施,RH结束目标锰的质量分数±0.01%命中率接近100%。     

模铸和电渣M2高速钢中碳化物的演变行为及对比

为了优化高速钢生产工艺、控制钢中碳化物,研究了不同冶炼工艺和加工工序下M2高速钢中碳化物的演变行为。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及热力学计算等方法,对模铸和电渣重熔M2高速钢中碳化物的类型、形貌、面积分数和分布进行研究和对比。结果表明,模铸M2高速钢锻造、轧制、盘圆和拉丝成材过程中网状碳化物得到破碎,但仍存在不规则一次碳化物,各工序下碳化物面积分数为4.96%、4.54%、5.05%和5.08%。电渣M2高速钢锻造后网状碳化物交叉处堆积比较严重,且比相同工序下模铸M2高速钢的面积分数高。国内某厂家和日本不二越的电渣M2高速钢二次锻造材中碳化物面积分数分别为5.47%和5.33%。M2高速钢锻造坯中碳化物为M₆C、MC、M₇C₃。存在于基体中的尺寸大、形状不规则的M₆C和MC对后续加工和成品材会产生不利影响。     

冶炼工艺对H13钢组织和力学性能的影响

 研究了真空感应+电渣重熔、电炉+LF+VD两种特殊钢冶炼工艺对H13钢组织和力学性能的影响,结果表明：真空感应+电渣重熔冶炼对提高H13钢洁净度,降低H13钢中S、P含量,降低合金元素偏析有一定作用,在一定程度上提高了H13钢心部横向冲击韧性,但由于组织中大量一次碳化物的存在,制约着H13钢横向冲击韧性的提升。     

时效处理对Stellite 6B钴基高温合金组织性能的影响

为了探究时效处理工艺对Stellite 6B钴基高温合金组织性能的影响,采用不同的时效处理方法对合金试样进行了处理,对比分析了不同时效处理工艺下试样的微观组织、显微硬度及碳化物析出情况。结果表明,随着时效处理时间的延长,碳化物的析出量增加,晶界上也开始析出能够强化晶界的碳化物链。时效处理参数为 980 ℃×12 h 时,效果最佳。此时,组织全部奥氏体化,基体和晶界上无大块的一次碳化物;析出的M23C6碳化物弥散均匀分布,尺寸控制在1 μm左右,最大不超过3 μm;晶界网状碳化物断开成碳化物链,最长不超过5 μm;合金硬度为HRC47.18,能够满足挤压模具对材料硬度的要求。     

Inconel 690合金TT处理后的析出相

 用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和相分析研究了3种不同钛含量的Inconel 690合金经不同固溶温度+715 ℃×15 h,TT处理后的析出相。结果表明：合金经TT处理后,均有M23C6析出,并含有一定量的Ti(C,N);钛含量为110%的合金中有γ′相析出,γ′相在晶内弥散分布;M23C6大多在晶界上析出,而且在孪晶界和晶内位错线处也均有析出,M23C6与界面一侧基体保持立方 立方的平行位向关系;钛含量增加,析出的M23C6尺寸变小,间距增大,晶界附近的铬含量明显提高,有利于改善合金的耐腐蚀性能。     

镍基高温合金均质化冶炼研究进展

高温合金的冶金质量与材料的综合使用性能密切相关,均质化冶炼已经成为改善合金成分、组织和第二相分布均匀性,提高合金力学性能的重要途径。在总结前人研究的基础上,综述了镍基高温合金均质化冶炼的影响因素和改善合金均质化水平的有效措施,重点讨论了凝固偏析、元素烧损和均匀化处理对合金均质化的影响,以期为提高镍基高温合金的均质化冶炼水平、优化制备工艺提供参考。     

硼镁铁矿用于含硼硅锰复合铁合金生产新工艺

硼是钢铁生产中的一种重要微合金化元素。依据俄罗斯等国开发的新型含硼质量分数为0.7%的硅锰复合铁合金,提出采用中国低品位硼镁铁矿进行含硼硅锰铁合金生产的新工艺。对硼镁铁矿用于硅锰合金冶炼工艺的分析表明,新工艺不仅可以实现低成本含硼硅锰铁合金冶炼,还可以提高锰回收率以优化硅锰合金冶炼,同时也为中国硼镁铁矿综合利用提供了一条有效途径。     

球团矿中MgO含量对炉料熔滴性能的影响

球团矿带入适宜的MgO可以提高炉渣的冶金性能,有利于高炉冶炼。为了探究球团矿MgO含量对高炉炉料性能的影响,在全球团冶炼的条件下,以高炉终渣成分为依据进行配料,利用高温熔滴炉检测球团矿不同w(MgO)时高炉初渣性质、炉料软熔滴落性能的变化情况。试验结果表明,随球团矿w(MgO)升高,初渣中未矿化的MgO明显增多,软化结束温度升高,软化温度区间变宽,炉料软化性能变差。当球团矿w(MgO)大于1.01%后初渣熔点升高,导致熔化特征温度升高,熔化带位置向高温区移动,熔化温度区间变窄,熔化带透气性提高;炉料的软熔带温度区间由229 ℃升高至269 ℃,软熔带增厚,炉料整体透气性变差。由于初渣中w((MgO))随之增加,初渣黏度升高,炉料最大压差和熔滴性能特征值增大。因此,在试验范围内,随球团矿w(MgO)升高,高炉炉料的软熔滴落性能恶化,渣铁分离变差,不利于高炉顺行。