电渣重熔对K4002合金易氧化元素影响

针对K4002合金电渣重熔过程中易氧化元素Hf、Al、Ti的控制问题,以七元渣系CaF_(2)-CaO-Al_(2)O_(3)-MgO-TiO_(2)-HfO_(2)-SiO_(2)为基,通过理论研究和试验研究相结合的方法,利用基于离子-分子共存理论建立的热力学模型探究组元含量变化对Hf、Al、Ti含量的影响,同时通过渣-金平衡试验验证了模型的有效性。研究结果表明,渣中组元含量变化对合金中Ti含量没有明显影响,而对Hf和Al的含量有较大影响。向渣中加入HfO_(2)可以抑制Hf的氧化烧损,但同时会加剧Al的氧化烧损;升高温度可以抑制Hf的烧损,降低温度可以抑制Al的烧损。渣中组元抑制Hf氧化烧损的能力依次为HfO_(2)>SiO_(2)>TiO_(2)>MgO;CaO质量分数不大于30%时,渣中组元加剧Hf氧化烧损的能力依次为CaO>Al_(2)O_(3)>CaF_(2),CaO质量分数高于30%时,渣中组元加剧Hf氧化烧损的能力为Al_(2)O_(3)>CaF_(2)>CaO。随着熔渣中钙铝比C/A的增大,平衡时合金中Hf含量先降低后增加,并在C/A=1.2时达到最小值。能够有效降低K4002合金电渣重熔过程中Hf、Al、Ti元素氧化烧损的渣系主要组元的最佳配比为HfO_(2)质量分数10%~12%、Al_(2)O_(3)质量分数20%~25%、CaO质量分数10%~15%。渣-金平衡后合金中S质量分数从22×10^(-6)降低至7×10^(-6)以下,表明试验所用渣系均具有较强的脱S能力。研究为电渣重熔K4002合金过程中易氧化元素及杂质元素的控制提供一定的理论指导。