Inconel718高温合金电渣重熔过程中铝、钛元素的烧损控制
发布时间：2022-01-17 12:03
含Al、Ti元素的高温合金,其高温性能是因为其含有一定的γ和γ`强化相,其主要成分为Ni3,而Al、Ti元素是Ni3的重要组成部分,故钢锭中Al、Ti元素的含量直接影响高温合金中强化相的组成和含量,继而导致脆性相的产生,导致高温合金在加工过程中出现裂纹等问题,并对合金的高温性能产生影响。因此,在高温合金冶炼生产过程中控制Al、Ti元素的烧损就成为保证高温合金性能的一个重要环节。电渣重熔是冶炼高温合金的必经工序,也最易出现Al、Ti等易氧化元素的烧损和Al、Ti元素沿电渣锭方向分布不匀的现象,研究电渣重熔过程中Al、Ti等易氧化元素的烧损控制就尤为重要。在本课题中,重点研究电渣重熔过程中多组元渣系对Inconel718高温合金中Al、Ti等易氧化元素烧损的影响。首先基于分子与离子共存理论建立五元渣系CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2的热力学模型,并探讨渣系不同组元对Inconel718高温合金电渣重熔过程中Al、Ti元素烧损的影响,得出使Al、T...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
K435合金试样的共晶组织
图 2.3 K444 合金试样的铸态组织Fig.2.3 As-cast microstructure of K444 alloy sample郭建亭等[19]在 20 世纪 70 年代初对 35Ni-15Cr 型铁基高温合金中 Al、Ti 元的含量和其内部 Ti/Al 质量比对其内部的组织结构和力学性能的影响进行了深的研究。在他们的研究中，合金试样在 1140～1180 ℃的温度条件下进行固溶理，然后再 830 ℃的条件下保温 8 小时，随后在大气条件下自由降温；然后在50 ℃的条件下保温 16 小时，随后继续在大气条件下自由降温；最后，在 800 ℃度条件下保温 500 小时，或在 700 ℃条件下保温 5000 小时。通过对上述处理的合金组织结构进行分析可以得出：当 Ti/Al 质量比为 0.5，Al 与 Ti 的含量4%～4.2%，经 800 ℃、500 h 长期时效或 Al 与 Ti 质量分数≥5.57%时，经 700 ℃、000 h 长期时效，都可以从γ固溶体内析出β-NiAl 相，β相的形态如图 2.4 所示[20]。在同样标准热处理条件下，当 Ti/Al 质量比为 1，经 800 ℃、500 h 时效，l 与 Ti 含量≥5.57%或经 700 ℃、5000 h 时效，Al 与 Ti 含量为 4.0%～4.2%时，将从γ固溶体中析出α-Ni2AlTi 相，结果如图 2.5 所示。当 Ti/Al 质量比为 2 时，
图 2.4 Ti/Al 比为 0.5 时γ奥氏体析出的β-NiAl 相Fig.2.4 β-NiAl phase precipitated by γ austenite at a Ti/Al rati图 2.5 Ti/Al 比为 1 时γ奥氏体析出的α-Ni2AlTi 相ig.2.5 α-Ni2AlTi phase precipitated by γ austenite when Ti/Al
【参考文献】：
期刊论文
[1]电渣重熔高温合金渣系对冶金质量的影响[J]. 李星,耿鑫,姜周华,李花兵,徐芳泓,王立新. 钢铁. 2015(09)
[2]CaO-MgO-FeO-Al2O3-SiO2-P2O5渣系与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型[J]. 熊洪进,施哲,李彬,谢奎龙,王强,陶立志. 钢铁研究学报. 2015(02)
[3]基于离子和分子共存理论的炉渣氧化能力表征[J]. 李鹏程,李晋岩,张盟,张建良,张鉴,杨学民. 北京科技大学学报. 2013(12)
[4]SiO2-TiO2-CaO-MgO-FeO-MnO渣系与脱钛过程铁水中Ti-Si平衡热力学模型[J]. 刘壮壮,吴巍,郭贤利,孟华栋,赵军普. 钢铁. 2013(06)
[5]渣系对Ar气保护电渣重熔Ni-Cr-Co基高温合金质量的影响[J]. 赵鸿燕,冯浩,李花兵,姜周华,朱红春,张树才. 材料与冶金学报. 2013(02)
[6]NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为（英文）[J]. 王振生,谢亿,郭建亭,周兰章,胡壮麒,张光业,陈志钢. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[7]浅析R-26电渣重熔中“Ti”元素的烧损控制[J]. 姚斌. 特钢技术. 2012(01)
[8]渣系组成对GH2150合金电渣重熔的影响[J]. 杨晓利,杨玉军,张玉春,王志刚,张鹏. 钢铁研究学报. 2011(S2)
[9]R-26合金电渣重熔Ti含量控制研究[J]. 粟硕. 钢铁研究学报. 2011(S2)
[10]铁基和镍基高温合金的相变规律与机理[J]. 郭建亭,周兰章,秦学智. 中国有色金属学报. 2011(03)
本文编号：3594694
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
K435合金试样的共晶组织
图 2.3 K444 合金试样的铸态组织Fig.2.3 As-cast microstructure of K444 alloy sample郭建亭等[19]在 20 世纪 70 年代初对 35Ni-15Cr 型铁基高温合金中 Al、Ti 元的含量和其内部 Ti/Al 质量比对其内部的组织结构和力学性能的影响进行了深的研究。在他们的研究中，合金试样在 1140～1180 ℃的温度条件下进行固溶理，然后再 830 ℃的条件下保温 8 小时，随后在大气条件下自由降温；然后在50 ℃的条件下保温 16 小时，随后继续在大气条件下自由降温；最后，在 800 ℃度条件下保温 500 小时，或在 700 ℃条件下保温 5000 小时。通过对上述处理的合金组织结构进行分析可以得出：当 Ti/Al 质量比为 0.5，Al 与 Ti 的含量4%～4.2%，经 800 ℃、500 h 长期时效或 Al 与 Ti 质量分数≥5.57%时，经 700 ℃、000 h 长期时效，都可以从γ固溶体内析出β-NiAl 相，β相的形态如图 2.4 所示[20]。在同样标准热处理条件下，当 Ti/Al 质量比为 1，经 800 ℃、500 h 时效，l 与 Ti 含量≥5.57%或经 700 ℃、5000 h 时效，Al 与 Ti 含量为 4.0%～4.2%时，将从γ固溶体中析出α-Ni2AlTi 相，结果如图 2.5 所示。当 Ti/Al 质量比为 2 时，
图 2.4 Ti/Al 比为 0.5 时γ奥氏体析出的β-NiAl 相Fig.2.4 β-NiAl phase precipitated by γ austenite at a Ti/Al rati图 2.5 Ti/Al 比为 1 时γ奥氏体析出的α-Ni2AlTi 相ig.2.5 α-Ni2AlTi phase precipitated by γ austenite when Ti/Al
【参考文献】：
期刊论文
[1]电渣重熔高温合金渣系对冶金质量的影响[J]. 李星,耿鑫,姜周华,李花兵,徐芳泓,王立新. 钢铁. 2015(09)
[2]CaO-MgO-FeO-Al2O3-SiO2-P2O5渣系与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型[J]. 熊洪进,施哲,李彬,谢奎龙,王强,陶立志. 钢铁研究学报. 2015(02)
[3]基于离子和分子共存理论的炉渣氧化能力表征[J]. 李鹏程,李晋岩,张盟,张建良,张鉴,杨学民. 北京科技大学学报. 2013(12)
[4]SiO2-TiO2-CaO-MgO-FeO-MnO渣系与脱钛过程铁水中Ti-Si平衡热力学模型[J]. 刘壮壮,吴巍,郭贤利,孟华栋,赵军普. 钢铁. 2013(06)
[5]渣系对Ar气保护电渣重熔Ni-Cr-Co基高温合金质量的影响[J]. 赵鸿燕,冯浩,李花兵,姜周华,朱红春,张树才. 材料与冶金学报. 2013(02)
[6]NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为（英文）[J]. 王振生,谢亿,郭建亭,周兰章,胡壮麒,张光业,陈志钢. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[7]浅析R-26电渣重熔中“Ti”元素的烧损控制[J]. 姚斌. 特钢技术. 2012(01)
[8]渣系组成对GH2150合金电渣重熔的影响[J]. 杨晓利,杨玉军,张玉春,王志刚,张鹏. 钢铁研究学报. 2011(S2)
[9]R-26合金电渣重熔Ti含量控制研究[J]. 粟硕. 钢铁研究学报. 2011(S2)
[10]铁基和镍基高温合金的相变规律与机理[J]. 郭建亭,周兰章,秦学智. 中国有色金属学报. 2011(03)
本文编号：3594694
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