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高温合金的真空感应熔炼有什么需要了解

厂家:上海炫纵实业 浏览量:发布时间:2021-10-30 15:26:16

信息摘要:

高温合金的真空感应熔炼有什么需要了解在1940年代,高温合金主要是在大气中通过电弧炉或感应炉进行冶炼。但是在大气环境中会引起元素烧损,难以精确控制合金成分,且存在气体、有害杂质和非金属夹杂等问题,因此20世纪50年代开始采用真空熔炼。一,高温合金熔化工艺。超纯法熔炼的目的是去除比临界缺陷尺寸大的夹杂,而且含氧量、氮和硫

高温合金的真空感应熔炼有什么需要了解

在1940年代,高温合金主要是在大气中通过电弧炉或感应炉进行冶炼。但是在大气环境中会引起元素烧损,难以精确控制合金成分,且存在气体、有害杂质和非金属夹杂等问题,因此20世纪50年代开始采用真空熔炼。

一,高温合金熔化工艺。

超纯法熔炼的目的是去除比临界缺陷尺寸大的夹杂,而且含氧量、氮和硫量都比液相线温度低。这种方法可在不改变主要成分的前提下,提高合金的使用性能。

当前高温合金的熔炼方法有:

1.单炼

单炼炉熔炼(AAM)、感应炉熔炼(AIM)、真空感应炉熔炼(VIM)、等离子电弧炉熔炼(PAF)、等离子感应炉熔炼(PIF)等。

2.双炼

双炼弧真空电弧重熔(VAR)、真空电弧双电极重熔(VADER)、双真空熔炼(VIR)和非自耗(NAV)等离子体(PMV)、电渣重熔(ESR)、真空感应电渣重熔(EVR)、等离子重熔(PAR)、EBM、真空感应和电子束(VEB或VIM+EBCFM)、非自耗电极束和电子束(NEB)等。

高温合金的真空感应熔炼有什么需要了解

真空冶金

3.三次冶炼。

三种熔炼方式分别为VIM+VAR+ESR+ESR+VAR、NAV+EBM+VAR等。

在第三真空电弧重熔过程中,用电渣重熔金属作为自耗式电极,以保证合金的气体含量非常低。

目前世界各国用于高温合金的熔炼设备主要有电弧炉、感应炉、真空自耗炉、电渣炉、电子束炉、等离子电弧炉等。

真空冶金的概念及其特征。

是指在低于标准空气压力的条件下进行的冶金工作,它有如下几个特点:

1.真空中的低气压,有利于所有增容反应(增加体积的物理过程或化学过程)。这样的过程有很多种,如物质的气化、金属的汽化和蒸发,物质在真空中的沸点下降。

凝集状态→M气体状态。

氧化通过还原剂还原,使金属氧化物还原为固体或液体金属。

R+MO凝聚态→M凝聚态+RO气体△。

氧化铁被还原为气体金属。

R+MO凝聚状态→M气体状态+RO气体△。

金属分解气体时会释放气体。

金属矿→G气↑。

由金属和气体形成的化合物分解释放气体。

MG→G气↑+M。

在真空条件下,这两种过程都有利于加速或降低反应进行的温度。

2.真空中气体稀薄,参与反应的气体很少。当金属在真空中熔化时,溶解的气体很少。当金属被加热到更高的温度时,其氧化能力会降低,而不管金属是固态的还是液态的,在真空条件下很少氧化。气态符合理想气体方程。

3.真空系统是一个较封闭的系统,基本上与大气隔离,仅通过管道和泵,就把真空系统中的残余气体输送到大气。空气只能通过密封性不严格进入真空系统,系统内、外物料的流动都受到完全控制。

4.如果工艺需要较高的温度(大于真空室壁材料的软化温度),则该加热系统在炉中使用电加热,这样该真空系统就不会出现燃料燃烧、粉尘排放、环境污染等问题。

5.金属或氧化物真空形成气体后,气体分子很小或非常分散。真空层中的多原子分子往往分解为由少量原子构成的分子,它们形成的气体分子非常小,通常是10-10m。

真空感应冶炼法。

在高温合金生产过程中,真空感应熔炼是一种比较成熟的方法,尤其是对于含有大量活性元素的合金,如铝、钛,必须进行真空感应熔炼。目前,美国已经有真空感应炉生产能力60吨,其中精密铸造真空感应炉超过100台。近几年,国外在真空感应冶炼高温合金时,普遍使用了电子计算机进行控制和成分调节。国内具有较高水平的是高温合金镁含量控制技术和数学模型的建立,并已成功应用于实际生产。

为改善真空感应熔炼金属的纯净度,国外采用的方法有:严格控制原料的纯净度,提高坩埚材料的稳定性,延长精炼时间,吹氩搅拌脱氮,采用过滤工艺等。

本文介绍了真空感应熔炼技术的特点。

1.金属熔炼、熔融、合金化、浇注都是在真空环境中进行,可避免与大气相互作用造成污染。

2.在真空中,碳有很强的脱氧能力,将其产物抽出到真空系统中,以克服使用脱氧剂产生的脱氧产品的污染。

3.对铝、钛、硼、锆等合金元素,尤其是铝、钛、硼、锆等合金元素的含量控制在非常小的范围内,其中包括百万分之一量级的微量元素。

4.低熔点的有害杂质、微量和气体都能除去,也能消除二次氧化。强搅拌速度可以加快反应速度,使熔池中金属液的温度及组成均匀。

5.冶炼和铸造易于操作。

6.不同熔炼批材组分的再现性好,使材料性能稳定和一致。

7.熔炼时,坩埚耐火材料污染金属。

8.合金铸锭或铸件的凝固组织不易控制,应采用电磁冶金方法解决。

主要用于母材和精密铸件的生产与熔炼,大型真空感应炉也用于生产高质量的特种钢锭。铸型真空感应炉主要用于制造镍基高温合金铸件。真空感应熔炼是我国最基本的熔炼方法,主要应用于高温合金、高强钢、高强钢。

用于真空感应熔炼的辅助措施有:

1.使用碳酸钙耐火材料。

2.电磁搅拌。

3.过滤

4.稀土添加元素。

以上就是高温合金的真空感应熔炼有什么需要了解的内容介绍,希望对您有所帮助,更多关于镍基合金知识,敬请关注炫纵实业.

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