水冷铜坩埚悬浮熔炼K4169合金的组织和力学性能

利用水冷铜坩埚悬浮熔炼制备K4169合金,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等,研究了水冷铜坩埚悬浮熔炼对K4169合金的组织和室温力学性能的影响。研究结果表明:熔炼工艺对K4169合金析出相无明显影响;水冷铜坩埚悬浮熔炼相比真空感应熔炼K4169合金存在更明显的枝晶组织和块状、链状的Laves相;室温下拉伸性能比真空感应熔炼K4169合金高56%;水冷铜坩埚悬浮熔炼K4169试样断口中二次枝晶臂排列紧密,三次枝晶臂相互交联,而真空感应熔炼试样枝晶臂更加短小;水冷铜坩埚悬浮熔炼比真空感应熔炼K4169合金室温下抗压强度高25%,但塑性较低。

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。

特种合金感应熔炼电磁约束成形技术若干进展

感应熔炼电磁约束成形是一种无容器金属材料处理加工技术,具有无器壁污染、短流程等优点。评述了几种感应熔炼电磁约束成形技术的原理和特点,并对其存在问题及发展趋势进行了讨论。指出电磁约束成形定向凝固技术集金属材料的加热熔化、无接触约束成形及组织定向凝固于一体,特别适合于高熔点、易氧化、高活性的特种合金坯件的无污染制备。

增材制造用真空气雾化CuCrZr粉末熔炼工艺对粉末制备的影响

高强高导CuCrZr合金在非真空熔铸过程中合金元素的氧化烧损是限制其工业化连续化生产的关键因素之一,而在真空熔炼环境中生产适合增材制造用的CuCrZr粉末以及与之相关的熔炼工艺和制备方法的研究甚少甚至成为空白。本文采用超音速真空气雾化技术制备增材制造用CuCrZr粉末,系统研究了Zr的不同添加方式以及加入量、精炼温度和精炼时间以及熔炼坩埚材质对制备粉末成分的影响,结果表明:使用CuCrZr预合金棒料作为原材料,精炼温度控制在1 200℃~1 300℃,精炼时间控制在20 min左右,并且熔炼坩埚使用刚玉坩埚时,此时制备的CuCrZr粉末化学成分较为均匀,Cr和Zr元素收得率最高。这对于实现高速铁路接触线以及集成电路引线框架等领域所需的高强高导CuCrZr合金的国产化生产具有重大战略意义。

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。

往复挤压道次对建筑Mg-5Sn-1Si合金板力学性能的影响

由于镁合金板具有高强度和防火特性,可用于声音隔离和保温材料,在高层建筑领域得到广泛应用。通过坩埚进行熔炼制备得到Mg-5Sn-Si镁合金,并对其进行300℃下往复挤压,研究挤压道次对力学性能的影响。结果表明:试样的力学性能随着挤压道次的增加而提高;随着晶粒尺寸的不断减小,多晶组织中形成了更多的晶界,达到强化材料组织的效果;随着挤压道次增加,细化强度现象更加明显,细小韧窝内形成更多球形Mg2Sn颗粒,进步一增强力学性能。

“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 。

超纯铁的制备技术综述

介绍并评述了制备超纯铁等纯净金属的各种方法 ,包括冷坩埚熔炼、电磁悬浮熔炼、区域提纯、固体电迁移等技术 ,以及目前超高纯铁制备技术的最新进展 ,提出了采用高真空 +半连续拉锭的感应加热冷坩埚熔炼 +区域提纯

液态金属电磁约束成形技术研究进展

电磁约束成形是一种无容器金属材料处理加工技术,它具有无器壁污染、短流程等优点。分析了液态金属电磁约束成形技术的原理、特点及其发展现状。指出电磁约束成形定向凝固技术集金属材料的加热熔化、无接触约束成形及组织定向凝固于一体,特别适合于高熔点、易氧化、高活性的特种合金坯件的无污染制备。

真空冶金新进展

对真空冶金，包括真空熔炼（真空脱气浇注、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）以及真空炉外精炼（吹氧循环脱气、不锈钢真空转炉精炼）的近期进展作了综述，并对发展方向予以评说。

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。

从氯氧化铋制取精铋的研究

本文介绍了坩埚炉熔炼法从氯氧化铋生产精铋的工艺条件,指出了坩埚炉比反射炉熔炼法具有投资少、铋直收率高等优点。

硅酸盐激光玻璃—铂系统和陶瓷系统工艺

由于玻璃的激光损伤,发展了气氛保护铂坩埚熔炼和全陶瓷坩埚熔炼2种制造硅酸盐激光玻璃的工艺。用世界最长的5 m硅酸盐激光玻璃棒实现世界上最强的338 kJ激光。300 L莫来石涂层高岭质坩埚生产了一批高性能硅酸盐激光玻璃,建成中国研究惯性约束聚变的高功率激光系统。

增材制造用TC4钛合金粉末制备工艺的优化

为制备综合性能优良的增材制造用TC4钛合金粉末,采用冷壁坩埚真空感应熔炼气雾化制粉工艺,通过合理匹配方法简单归纳设计真空熔炼和气雾化喷粉工艺参数,并对自制粉末进行物理性能检测验证。结果表明,设计线圈功率最大400 kW、石墨倒流管直径5 mm、雾化压力5.5±0.2 MPa的工艺参数,可以获取球形度好、细粉收得率在30%以上的增材制造用TC4钛合金粉末。粉末筛分后,对激光选区熔化和电子束选区熔化成形的两种粉末的物理性能进行了综合分析。两种粉末粒度分布均匀,松装密度分别为2.1和2.3 g/cm^3,霍尔流速分别为60 s/50 g和25 s/50 g,满足增材制造用TC4钛合金粉末要求。

Electromagnetic characteristics of cold crucible in an induction coil for melting purpose

The electromagnetic characteristics of cold wall crucible, especially its field strength and distribution, were evaluated experimentally, in which the effects of parameters as input power and position were also discussed. The results showed that the magnetic induction intensity （B） increased with the increase of the input power. Along the radial direction inside the cold crucible, B is the strongest at the edges, and gradually attenu- ated from the edges to the center. While along the axial direction, B is the strongest at the center, and gradually attenuated from the center to the edges. Corresponding with the calculation on electromagnetic field distribution inside the coil without cold crucible, the effects of cold crucible on the electromagnetic field have been reduced by comparing measured and calculated results. However, it was also found that the value of B strength will be decreased to about 50% of its original proposition without cold crucible due to the electromagnetic shielding effect, which will be the understanding for mehing turns in cold crucible.

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。