浇铸型悬浮熔炼冷坩埚的设计

介绍了冷坩埚悬浮熔炼的发展和特点，分析计算了不同坩埚形状对悬浮力的影响。冷坩埚悬浮熔炼具有操作简单、对物料无污染、铸锭成分均匀等优点，特别适合钛合金、高纯合金等的熔炼。本文采用了ＮｏｂｏｒｕＤｅｍｕｋａｉ的计算公式，假设感应涡流仅在坩埚表面流动，分析计算了不同坩埚底孔大小、不同坩埚收缩段高度对物料所受悬浮力的影响，为优化坩埚参数、设计浇铸型悬浮熔炼冷坩埚提供了理论依据。

电磁悬浮真空熔铸技术进展

介绍了电磁线圈悬浮ELM,冷坩埚悬浮CCLM,冷坩埚半悬浮熔炼semi-CCLM--即感应凝壳熔炼ISM,三类真空熔铸技术的发展和现状。对该类技术在精密铸造、材料提纯、锭材及合金制备、气雾化制粉四个领域的应用进行实例论述。指明悬浮熔炼技术在材料种类、设备容量、熔体过热度及运行工艺几个方面的发展趋势。随着水冷铜坩埚技术的发展,半悬浮熔炼技术得到较快发展,并演化出多种形式,促进新型材料研制。激光和等离子加热技术的融合,为新工艺的实施奠定了基础。

熔炼方法对高温合金精密铸件荧光显示缺陷的影响

高温合金精密铸件荧光显示缺陷修复耗时长,是影响铸件的质量和工期主要原因之一。采用冷坩埚真空悬浮熔炼设备和真空感应熔铸设备成形了K536高温合金精密铸件。对铸件进行化学成分、X射线及荧光渗透检验,结果表明:采用冷坩埚真空悬浮熔炼工艺的铸件没有荧光显示缺陷,采用真空感应熔炼熔铸的铸件存在密集荧光显示缺陷。证明了采用冷坩埚真空悬浮熔炼工艺能够减少高温合金精密铸件荧光显示缺陷,降低铸件后处理工作量。

“零夹杂”超级纯净钢精炼理论与工艺探讨

通过热力学计算 ,分析“零夹杂”超级纯净钢精炼过程中防止氧化物夹杂析出的工艺条件和在真空精炼过程中氧化物夹杂被碳还原气化的热力学条件 ,以及钢液中氮化钛析出的热力学条件。指出在真空条件下钢液中氧化物夹杂被还原气化的反应受反应动力学条件的限制 ,同时提出“零夹杂”超级纯净钢精炼工艺的要点。

超洁净钢的新进展

洁净钢已在工业规模生产 .本文认为超洁净钢应针对不同钢种、不同用途 ,应用不同蹬精炼技术 ,在生产流程中各个突破、达到要求 .零夹杂钢即夹杂物高度弥散分布 ,尺寸小于 1 μm的钢 .本文从理论上分析其制备的可能性 ,展望其性能 。

超洁净钢和零非金属夹杂钢

应针对不同钢种和用途 ,应用相应的精炼技术 ,达到超洁净钢对纯净度的要求 ,诸如超低硫钢要求 [S]≤ (5～ 10 )× 10 - 6 ,超低磷钢 [P]≤ 2 0× 10 - 6 ,低氮钢 [N]≤ 2 0× 10 - 6 ,显微夹杂钢要求钢中夹杂物尺寸≤2 0 μm等。零非金属夹杂钢为钢中夹杂物高度弥散、夹杂物尺寸≤ 1μm的钢。从理论上分析了零非金属夹杂钢制备的可能性。探讨了采用冷坩埚真空感应悬浮熔炼制备零夹杂钢的冶金工艺。采用中频感应炉熔炼 ,真空感应炉初精炼 ,真空凝壳炉或真空电子束熔炼深精炼可使超洁净钢中的Alsol<10× 10 - 6 ,[S]<10× 10 - 6 ,[T .O]<2× 10 - 6 ,[N]<15× 10 - 6 。

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。

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。

耐腐蚀性能和拉伸性能提升的α型钛合金设计

通过2个电子参数(结合次数Bo_(t)和d轨道能级Mdt)提出了新设计的α型钛(α-Ti)合金。新设计合金Ti-5Al-4Zr-3.6Sn、改性合金Ti-5Al-3Sn-1.9Zr和参考合金Ti-5Al-2.5Sn具有相同的Bo_(t)值(3.847)以及不同的Mdt值(2.430,2.426,2.422)。测试了3种α-Ti合金的极限抗拉伸强度(σ_(UTS))、断裂应变(ɛ_(f))和热盐腐蚀性能。3种α-Ti合金均采用冷坩埚悬浮熔炼技术进行制备。结果表明,3种合金样品均具有均匀的微观结构。在3种α-Ti合金中测量到的α单相晶粒尺寸约为600μm。Ti-5Al-4Zr-3.6Sn合金的σ_(UTS)和ɛ_(f)值为801 MPa和16%,Ti-5Al-3Sn-1.9Zr合金的σ_(UTS)和ɛ_(f)值为708 MPa和15%,Ti-5Al-2.5Sn合金的σ_(UTS)和ɛ_(f)值为603 MPa和15%。热盐腐蚀测试进行28.8ks后显示Ti-5Al-4Zr-3.6Sn、Ti-5Al-3Sn-1.9Zr和Ti-5Al-2.5Sn合金的失重率为2.61%、2.83%和3.10%。σ_(UTS)、ɛ_(f)和耐热盐腐蚀结果表明,新设计合金Ti-5Al-4Zr-3.6Sn是一种有实际应用潜力的钛合金材料。