冷坩埚真空感应半悬浮熔炼技术及其工艺

冷坩埚真空感应熔炼是将水冷的分辨坩埚置于线圈的交变磁场中，利用感应加热的原理，在真空状态下对材料进行的半悬浮熔炼。该技术的特点在于被熔材料与坩埚壁保持非接触状态，且有磁场的强烈搅拌作用。冶炼出的材料含杂质少，成分均匀，性能改善，特别对活性材料，效果更佳。     

冷坩埚感应悬浮熔炼技术

冷坩埚熔炼是被世界各国公认的尖端技术，广泛用于活泼金属，难熔和特种材料的研究和开发。最近这项技术正在发展成为冷坩埚悬浮熔炼技术。钢铁研究总院成功地开发了２．５ｋｇ级冷坩埚真空感应悬浮熔炼技术和装备。本文介绍了这一技术的发展过程、历史背景和实际应用。     

水冷坩埚感应熔炼钛的研究

钛的熔炼技术有真空电弧熔炼法、等离子电弧熔炼法、电子束熔炼法等，现在有一种方法叫水冷坩埚感应熔炼法，简称CCIM。该熔炼法的优点是：1)针对其他熔炼法是从材料表面加热，该法采用电磁力从内部进行加热，能强有力地搅拌金属液，     

真空冶金新进展

对真空冶金,包括真空熔炼（真空感应脱气浇注、冷坩埚熔炼、真空双电极电弧重熔、真空电渣炉、高压电渣熔炼、多功能电子束炉）,以及真空二次精炼（吹氧循环脱气、不锈钢真空转炉精炼等）的近期进展和发展方向作了综合论述     

钛及钛合金真空自耗熔炼过程中关键参数控制分析

真空自耗熔炼是钛及钛合金铸锭生产的重要方法.真空自耗熔炼炉炉内真空度及漏气率、熔炼电压、熔炼电流、坩埚出水口温度及流速等是保障熔炼过程平稳进行和提升铸锭质量的关键参数.作者依据多年从事钛及钛合金熔炼的经验分析了熔炼工艺对熔炼电压和熔炼电流的控制要求,并在此基础上阐述以实现“平静熔炼”为目标的熔炼控制技术,供从事钛及钛合...     

使用冷坩埚熔炼实现钛的精密铸造

多年来,钛的精密铸造依赖于真空电弧炉熔炼工艺（ＶＡＲ）．这种工艺生产效率低,成本高,限制了铸件生产能力的增长,难以满足用户的需要。因此要进一步改进钛精密铸造的铸型、熔炼及浇注工艺等。法国ＴＡＲＡＭＭ开发出一种独特的冷坩埚感应熔炼,同时使用离心浇注来生产钛铸件的技术。 冷坩埚感应熔炼是由ＴＡＲＡＭＭ公司设计的,包括真空熔炼系统及浇注系统。熔炼系统的铜坩埚被分割成很多瓣状小块。每瓣通水冷却,相邻的瓣块之间相互绝缘。这种设计使得通电时在每一瓣块中产生的感应电流形成闭合环路。这与单块的整体铜坩埚内的感应…     

特种冶金新进展

对特种冶金，包括真空冶金（真空感应脱气浇注、冷坩埚感应悬浮熔炼、电子束连续熔炼），等离子冶金及电渣冶金（真空电渣重熔、高压电渣重熔、电渣快速重熔、电渣复合技术）的新进展进行分析，并对发展方向予以评述。     

VAR炉熔炼过程中磁场作用的分析

针对VAR炉的结构特点，探讨了真空自耗熔炼过程中磁场产生的原因及其在熔化区域分布的规律；分析了VAR熔炼过程中存在的3种主要磁场，即熔化电流自生的水平磁场、外加的纵向磁场和VAR炉自身及周围铁质结构件产生的杂散磁场，对熔炼过程及铸锭质量的影响。     

坩埚冷却系统改造对中间合金熔炼的影响

以Zr-Sn—Fe—Cr—Ni合金为研究对象,通过2次非自耗真空电弧熔炼制备出中间合金,对熔炼中间合金时所采用的坩埚的冷却系统进行了改造,对比了改造前后中间合金的熔炼过程,并采用OM、EDS研究了中间合金的组织及化学成分,冉以添加中间合金扣方式压制电极,利用真空自耗电极熔炼方式制备出吨级锆合金铸锭,并对成品铸锭的成分进行跟踪。结果表明：在坩埚中加入导流槽后,中间合金的熔炼效率得到了提高,熔炼时难脱模现象大大缓解;采用加导流槽后的坩埚经过2次熔炼可以制备出成分均匀的中间合金,合金组织由柱状品和树枝晶组成,与未加导流槽时所熔炼的合金相比,组织及成分更加均匀;采用冷却系统改造后的坩埚熔炼的中间合金可以制备出成分均匀的工业规模级锆合会铸绽。     

陶瓷坩埚感应熔炼法制备LaNi_5化合物研究

本文采用差热分析法对6种预选坩埚材料进行了热分析比较,选用6种不同材料的坩埚做了熔料试验;叙述了采用3种致密型陶瓷坩埚感应熔炼LaNi_5化合物的熔炼工艺,对熔锭进行了化学分析与x射线衍射检测。结果指出:致密型Al_2O_3、MgO和ZrO_2坩埚用于感应熔炼LaNi_5化合物时成分均匀,由坩埚带入的杂质含量<0.08%,经x射线衍射检测熔锭为LaNi_5结构,存有微量La_2Ni_7相。     

钛合金铸锭的凝壳—自耗电极熔炼

１发展概况 ８０年代中期以来,俄罗斯发展了一种除杂原理类似于冷炉床炉的新型熔炼技术,即所谓的凝壳－自耗电极（ＧＲＥ）熔炼．该方法的特点是在第一次熔炼时,先在凝亮底部铺一层海绵钛、残钛及合金化组分,密封炉子,抽真空,在电极与装入坩埚的海绵钛及合金化组分之间引孤,靠电弧将电极和坩埚中的炉料熔化．熔融金属与冷坩埚壁接触凝固形成凝壳,阻止熔融金属与坩埚材料反应可能对钛合金造成的污染．当熔化需要数量的金属之后,将坩埚中的熔融钛浇入锭模或铸型,剩下一部分作为下次的自耗电极使用．当冷却到规定的温度以后,开炉,…     

特种冶金新技术

论述了特种冶金技术，包括真空感应脱气浇铸，冷坩埚感应悬浮熔炼等真空冶金，真空电渣重熔，电渣快速重熔，电渣复合技术等电渣冶金和等离子冶金技术的新进展，并评述了其发展方向。     

中空阴极等离子束熔炼稀有及难熔金属

一、中空阴极等离子束熔炼基本原理 在熔炼稀有金属、难熔金属及其合金时,为了避免氧化及坩埚材料的污染,常常采用真空冷模熔炼技术。高真空电子束熔炼和真空自     

真空感应熔炼过程炉衬材料向钢液供氧现象的研究

通过50kg镁砂坩埚和25kg氧化钙砂坩埚真空感应炉进行了真空熔炼过程炉衬耐火材料向钢液供氧试验，以研究炉衬耐火材料向钢液供氧的基本规律和影响炉衬向钢液供氧的主要因素。试验结果表明，在超低氧范围内对钢液进行深度脱氧时，避免炉衬分解对钢液供氧是进一步脱氧的关键；在0．5～10Pa的真空下，随真空度和熔池钢水温度升高，炉衬分解向熔池供氧增加，并且钢中最终氧含量随钢液碳烧损量的增加而增加；镁砂炉衬向钢液的供氧量大于氧化钙炉衬向钢液的供氧量。     

NiCoCrAlY真空熔炼过程中Y损失行为的研究

采用真空感应熔炼的方法制备了NiCoCrAlY合金,对合金熔炼过程中Y损失率与温度的关系及其损失过程进行了研究。结果表明,熔炼过程中元素Y主要通过向周围环境挥发、与熔渣中有害元素反应和与坩埚反应三种方式产生损失。Y的损失随着温度的升高而逐渐增加,当温度达到1853K时,由于熔体与坩埚发生剧烈反应,导致Y的损失显著加剧。     

感应加热熔炼Cu-Cr合金的凝固行为

采用电弧熔炼和感应加热熔炼研究了不同组成Cu-Cr合金的凝固行为.结果表明:由于高温下Cu-Cr合金与坩埚材料发生反应,氧化铝坩埚中感应加热熔炼Cu-Cr合金受到污染,澄清了Müller与Li的争议;当合金中Cr的摩尔分数大于40%时,感应加热熔炼Cu-Cr合金出现了液相分离,合金与坩埚材料的反应生成物促进了Cu-Cr合金的液相分离.     

真空感应熔炼含铝钢的脱氧规律

 通过热力学分析研究了用氧化钙坩埚熔炼含铝钢时熔炼温度、真空度和钢液铝含量与氧化钙分解向钢液增氧的关系。在25 kg真空感应炉中分别用电熔镁砂和氧化钙砂捣打坩埚熔炼含铝钢,在10~50 Pa真空度下,镁砂坩埚表现出强烈的供氧倾向,全氧含量随着钢中铝烧损量的增加而增加;而氧化钙坩埚不向钢液供氧。随着钢液中Al2O3夹杂被氧化钙坩埚吸收同化,全氧的质量分数逐渐下降至3×10-6。     

钛及钛合金真空自耗熔炼坩埚自动清洗机研制

钛及钛合金真空自耗电弧炉熔炼时,坩埚内壁喷溅物会严重影响熔炼过程安全和铸锭质量,因此坩埚清洗是重要的工艺环节。针对钛及钛合金真空自耗电弧炉熔炼特点与坩埚清洗工艺要求,研制了钛及钛合金真空自耗熔炼坩埚自动清洗机。设备主要由刷组件旋转系统、刷组件升降系统、台车移动与锁紧机构及电气控制系统等4部分构成,采用PLC进行坩埚清洗过程自动化控制。实际运行表明,该设备可满足钛及钛合金真空自耗熔炼坩埚清洗的控制需要,实现了不同规格坩埚的自动化清洗,提高了真空自耗熔炼坩埚清洗质量和效率。     

电子束冷床熔炼TC4合金的热平衡分析

通过对TC4合金电子束冷床熔炼过程热平衡的计算和实验验证,为制定合理的熔炼工艺提供计算依据。计算结果表明,维持冷床液态熔池表面125℃过热和结晶坩埚内100℃过热的条件下,随着熔炼速度从60kg／h增加到150kg／h,冷床内所需热量稍微增加,熔炼原料的功率明显增加,而凝固坩埚内所需热量有所降低。在提高冷床内和坩埚内的过热度时,其所需的热量都增加。     

VAR熔炼纯锆铸锭表面质量控制研究

以实际生产中遇到的纯锆铸锭表面夹层、结疤及冷隔缺陷为出发点,通过数值模拟和工业生产实验相结合的研究方法,确定了较佳的纯锆铸锭真空自耗电弧熔炼(VAR)工艺,明显改善了铸锭的表面质量。研究发现：各熔炼参数主要通过影响熔池形状和坩埚壁附近的熔体温度对铸锭表面质量产生影响;增大熔炼电流可以同时改善熔池到边情况和增加坩埚壁附近熔体的温度;增大稳弧电流和稳弧周期可以促进高温熔体向坩埚壁的运动,使熔池更加饱满,从而提高纯锆铸锭的表面质量。