多次返回对镍基合金K446组织与性能的影响

研究返回次数对K446合金成分、组织与力学性能的影响。结果表明:随返回次数的增加,返回合金的N含量随之增加,组织中疏松数量也随之增多。返回次数对K446合金高温断裂特征和高温拉伸性能没有明显影响,但降低持久性能。通过控制冶炼过程并在重熔时补加适量C、Al、Ti等活泼元素,多次返回合金性能仍高于技术条件指标要求。

熔体处理对DZ40M返回合金力学性能的影响

采用熔体处理工艺熔炼DZ40M返回料,并进行返回料熔炼合金(返回合金)的拉伸、持久和蠕变性能测试.结果表明,熔体处理将返回料中的N含量由0.0078%降到0.0024%;S含量由0.0015%降到0.0007%.熔体处理还降低了合金中杂质元素的含量和夹杂物含量,减少了合金中的显微疏松面积.与常规工艺相比,熔体处理提高了DZ40M返回合金的强度和延伸率,尤其在室温和1000℃下延伸率提高了1倍以上.熔体处理延长了合金的持久寿命,改善了合金的蠕变性能,使DZ40M返回合金的持久蠕变性能得导到显著提高.

熔炼次数对M17返回料合金成分、组织和性能的影响

实验结果表明,M17铸造高温合金(%:0.16C、8.79Cr、5.79A1、4.93Ti、3.29Mo、15.20Co、0.78V、0.015B、0.073Zr、0.002S、0.001P、0.001 1O、0.001 0N)经25 kg真空感应炉返回重熔后,Si含量随重熔次数的增加而略有增加,合金中主要元素和其它杂质元素S、P、H的含量变化不大,而氧、氮略有增加;合金中初生碳化物由新合金中的草书体逐渐向返回合金块状转变,初生碳化物的遗传性堵塞合金凝固时的补缩通道,使返回料合金的疏松倾向增大,高温塑性下降较大。

返回料添加比例对K414合金成分及力学性能的影响

通过采用30%、50%和70%三种返回料添加比例进行K414合金的熔炼,并对合金进行化学成分分析、力学性能测定和微观组织形貌观察。结果表明:随返回料添加比例增加,合金中C、S含量略有降低,O含量变化不大,N、Si含量随返回料添加比例的增大而增加。细小夹渣在合金凝固期间可作为形核质点,提高了凝固过程中的形核率,随返回料添加比例的增加,合金室温瞬时强度、塑性及冲击韧性有所增加。不同比例返回料合金在600℃、590 MPa条件下合金的持久性能富裕度较大,均能够满足合金的技术要求。600℃条件下随返回料添加比例增加,合金的高温瞬时强度无明显变化,伸长率略有降低。返回料合金与新料合金组织形貌差别不大,随返回料添加比例增加,合金中的碳化物数量略有降低,碳化物尺寸略有增大,合金晶界宽度没有明显变化。

返回料添加比例对K44合金热疲劳性能的影响

研究了返回料添加比例对新型抗热腐蚀高温合金K 44热疲劳性能的影响。结果表明:新料和返回料合金试样V型缺口尖端主裂纹扩展长度与热循环次数之间遵循L=bNa规律。新料合金热疲劳裂纹萌生和扩展速率最低,随着合金中返回料比例的增大,热疲劳裂纹萌生速率和扩展速率也增大。热疲劳裂纹萌生于V型缺口尖端附近区域,沿枝晶间、晶界和开裂的碳化物扩展,主裂纹扩展以裂纹尖端连续开裂的形式进行。返回料合金由于氮含量增加导致共晶和夹杂物增多,碳化物聚集块化,加速了热疲劳裂纹的萌生与扩展。合金经热疲劳实验后,裂纹两侧产生氧化带和γ′相贫化带。

多次返回对镍基高温合金K465组织与性能的影响

研究了多次返回对K465返回料合金(返回料添加比例为30%)显微组织和力学性能的影响。结果表明:除Al、Cr元素外,随着返回次数的增加,化学成分无明显差异,但显微疏松随着返回次数的增加而相对严重;返回次数对室温屈服强度、塑性和975℃×225 MPa下的持久寿命有较明显的影响,对室温拉伸强度无明显影响;经5次返回的K465返回料合金的主要力学性能均满足该合金技术指标。

钴基高温合金K640S返回料应用的试验研究

研究了钴基铸造高温合金K6 40S在多次返回重熔过程中成分、组织和性能的变化·结果表明 ,该合金的返回料按照适当的工艺多次返回重熔后 ,其组织和性能无明显变化·经 1 0次返回后合金的综合性能仍能满足使用要求·

返回熔炼次数对K417G合金热疲劳性能的影响

采用100%的K417G镍基铸造高温合金返回料进行了4次返回熔炼,研究了不同返回次数K417G合金的热疲劳性能并对裂纹区域进行了观察。结果表明:合金的热疲劳裂纹在试样的V型缺口尖端附近萌生,主要沿晶界生长,主裂纹生长以裂纹尖端连续开裂的方式进行,裂纹扩展主要沿晶界碳化物长大。随热循环次数的增加,返回料合金的热疲劳裂纹扩展速度比新料合金快,四返合金的热疲劳裂纹扩展最快。经120次循环后,新料与返回料合金的热疲劳裂纹长度均超过1 mm。随返回次数的增加,合金中的氧含量增加导致非金属夹杂物数量增加,热疲劳裂纹的扩展速度加快,返回料合金的热疲劳裂纹越长。

DZ125合金返回料夹杂物分析

利用SEM、能谱仪等系统分析了DZ125合金返回料夹杂物的种类、分布。结果表明,在返回料表面夹杂物主要有HfO_2、Al_2O_3、SiO_2等氧化物和参杂在异常长大的MC上的碳氮硫混合夹杂物;在返回料内部夹杂物主要有Mg-Al-Si-Hf混合氧化夹杂和纯净的HfO_2夹杂等。结合合金的生产工艺和元素氧化自由能曲线,解释了返回料内外夹杂物的生成机制:表面夹杂物是合金与辅助材料SiO_2发生氧化反应产生,内部夹杂物主要有辅助材料掉落、氧化内生和原料遗留三种产生方式。

钛合金返回料真空自耗电弧炉回收工艺研究

探讨了钛合金返回料的自耗电极制备工艺,采用VAR法制备出了不同返回料添加比例的TC4和TA15钛合金铸锭,并研究了铸锭的成分均匀性。结果表明:采用压制法制备自耗电极,碎块料的适宜添加比例≤25%,短板边适宜添加比例≤15%;采用捆绑法可以实现返回料100%添加,但电极密度较小、单重小、成分均匀性差,不适宜于重要用途铸锭的熔炼;添加碎块料熔炼TC4和TA15铸锭可以获得高品质的铸锭,但为了保持铸锭的成分均匀性和稳定性,采用20%以下的添加量为宜。

TC4返回料单次电子束冷床炉熔炼厚扁锭工艺研究

由于电子束冷床炉熔炼真空度高,熔炼铸锭的厚度大、截面积大,TC4返回料的形状尺寸不规则布料难度大、成分不均匀,导致TC4钛合金中的Al元素控制困难。研究了TC4返回料在专业化处理后,与海绵钛、Al-V中间合金及Al豆(返回料占原材料总量的50%)在3150 kW电子束冷床炉的单次熔炼工艺,结果表明:熔炼过程中Al元素挥发明显,挥发量为13%~24%(原料与铸锭中铝质量分数之差/原料中铝质量分数)、V元素的质量分数有略微上升。将原料中的Al、V质量分数分别添加到7.5%和4%,并通过合理布料,同时将熔炼速度控制在600 kg/h、炉内真空度为(5~8)×10^(-3)Torr(1 Torr=133.32 Pa),由此所获得的TC4钛合金化学成分均匀性好,成分符合GB/T 3620.1—2016标准的要求。

精炼时间对K424合金纯净度的影响

研究了返回次数与精炼时间对K424合金氧氮含量、浮渣水平、冷热疲劳性能的影响。结果发现,随着冶炼次数的增加,合金氧、氮含量增加,纯净度下降,冷热疲劳裂纹长度增长;精炼时间由15 min延长到30 min后,消除了返回次数的影响,虽然是第四、五次返回,但氧氮含量、浮渣水平已接近新料水平,冷热疲劳性能也得到了很好的改善。

大型高合金铸钢件生产余料的回收及利用

主要介绍了大型高合金铸钢件(双相不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、耐热不锈钢、镍基材料等)生产余料的分类、回收管理制度及回炉料的合理利用。根据高合金铸钢件材质种类和合金元素的含量,以高合金铸钢件中的关键元素为参考,优化实际分类存储方式。根据冶炼钢水的材质和合金元素的含量,策划最优化的高合金回炉料加入的方式和重量。采用合理的冶炼工艺,提高高合金返回料合金元素的回收利用率。通过这些回收利用方法,降低公司的库存资金,有效地节省生产成本。避免因返回料加入错误造成冶炼铸件化学成分超标进而导致报废。

DD494合金叶片返回料的热处理

研究了3种热处理工艺对DD494合金叶片返回料组织、持久性能及断裂模式的影响。通过金相观察法确定合金的初熔温度,采用扫描电镜(SEM)分析了不同固溶处理温度对合金γ/γ′共晶溶解程度及γ′相形貌的影响,以及不同一级时效处理温度对γ′相尺寸及分布的影响。结果表明,合金的初熔温度在1310~1315℃之间。经1300℃×4 h固溶处理并空冷后,合金中γ/γ′共晶数量较1290℃×4 h固溶处理后有所降低,且γ′相更为细小。较单步固溶处理而言,分段固溶处理工艺能降低合金中的共晶含量。一级时效处理温度由1080℃升高到1140℃,析出的γ′相有所长大,同时在γ基体中观察到大量细小二次γ′相。合金的最佳热处理工艺为分段固溶+高温一级时效+二级时效,即1280℃×1 h+1290℃×2 h+1300℃×6 h,AC+1140℃×3 h,AC+870℃×20 h,AC,该工艺下的合金平均持久寿命达到175.05 h,较经单步固溶+低温一级时效+二级时效处理的试样平均持久寿命提高一倍以上。

精密铸造用DZ125合金返回料净化处理研究

利用真空水平连铸技术净化处理了100%的精密铸造DZ125合金返回料,制成合金锭。通过大样电解法测定了返回料母合金的夹杂物含量,分析了返回料母合金的化学成分、气体含量和微观组织。结果表明,真空连铸DZ125合金返回料母合金的大块夹杂物含量达到了新料水平,由平均每10kg含8.30mg降至每10kg含5.74mg夹杂物;化学成分、O、N气体含量、微观组织与新料基本一致,完全满足DZ125合金技术标准要求。

JG4246A合金返回料夹杂物分析

分析了不同类别JG4246A返回料清洗处理前后表面夹杂物种类及分布。结果发现,返回料清洗前表面以与型壳反应后生成的Al_(2)O_(3)夹杂物为主,面积分数为24%~25%,同时存在少量HfO_(2)、富Ti氧化物及富Zr和Hf的氧化物。返回料处理后,表面仍存在一定数量Al_(2)O_(3)夹杂物,少量富Hf、富Zr和Si夹杂。返回料100%清洗并熔化后浮渣较多,无法满足返回料再利用需求,需进一步提高返回料母合金洁净度。