高溫合金K418和GH4169返回料的凈化與成分調(diào)控
發(fā)布時間:2022-02-14 12:03
鎳基高溫合金返回料中含有多種稀有金屬元素,具有重要的回收和再利用價值。本文采用的冷坩堝感應(yīng)重熔方法,在保持K418和GH4169合金設(shè)計成分的同時,避免坩堝材料對合金熔體反應(yīng)產(chǎn)生的二次污染,降低合金返回料中氧氮含量,使合金組織和力學(xué)性能得到改善。選用的兩種復(fù)合鹽凈化劑,可有效降低GH4169和K418返回料合金中氧氮化物夾雜,使GH4169返回料的氧氮含量達(dá)到新料的水平,在鎳基高溫合金返回料的凈化和成分調(diào)控方面取得新的進(jìn)展。為鎳基高溫合金返回料的凈化提供了新的思路和有效技術(shù)手段,具有重要的理論和實(shí)際意義。主要結(jié)論如下:冷坩堝重熔后,K418新料合金和返回料合金的氧氮硫碳含量降低,氧氮化物夾雜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,主要合金元素含量均在K418合金標(biāo)準(zhǔn)成分范圍內(nèi)波動變化;合金析出相主要有基體相γ、強(qiáng)化相γ’、碳化物MC,還有共晶相γ+γ’、σ相和少量的氧化物、氮化物;二次枝晶臂距減小,γ+γ’共晶和σ相尺寸和數(shù)量減少,碳化物細(xì)化,在常溫和850℃時的拉伸和壓縮力學(xué)性能顯著提高。冷坩堝重熔后,GH4169新料合金和返回料合金的氮硫碳含量降低,氮化物夾雜含量減少,主要合金元素含量均在GH4169合金...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
磁懸浮水冷銅坩堝工作原理
和充入不同的氣氛,可使金屬在真空或惰性氣期間熔體氧化。銅坩堝內(nèi)部渦流方向和熔體狀態(tài)的示意圖。空間產(chǎn)生交變磁場,在銅坩堝分瓣中產(chǎn)生和個分瓣產(chǎn)生的磁場方向相同。同時由于環(huán)狀磁場[ 9 0 ]。在環(huán)狀磁場的作用下,原料表面產(chǎn)生作用下產(chǎn)生熱量,使其由表及里逐漸被加熱堝分瓣中的渦流方向相反,從而產(chǎn)生相反方浮力,水平方向約束熔體形成球形。同時,力。
圖 3.2 不同精煉功率下 K418 新料合金的組織形貌(a)35kw,(b)40kw,(c)45kwFig.3.2 SEM images of K418 virgin alloy under different refining power(a) 35kw, (b) 40kw, (c) 45kw 3.2 為不同精煉功率下 K418 合金的組織形貌。容易發(fā)現(xiàn),合金中物主要為條狀或塊狀。隨著精煉功率的升高,K418 合金的主要強(qiáng)化粗 化 , 從 35kw 至 45kw , γ′ 的 平 均 尺 寸 分 別 為 0.24μm 、 0.28m。合金強(qiáng)化相 γ′的立方形形貌和規(guī)則的排列分布并未發(fā)生改變。由,其數(shù)量和密度必然減小,這和圖 3.1 中隨精煉功率增大而強(qiáng)化相 結(jié)論一致。表 3.1 不同精煉功率下 K418 新料合金的室溫拉伸力學(xué)性能Table 3.1 Tensile properties of K418 virgin alloyunder different refining powers at room temperatureining powers/Kw σs/MPa σb/MPa δ/%35 612.36 773.78 7.0540 608.14 765.25 6.9845 607.31 761.64 7.01
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DP工藝GH4169合金新型高溫本構(gòu)模型及組織定量研究[J]. 司家勇,陳龍,廖曉航,李志. 鍛壓技術(shù). 2017(10)
[2]GH4169合金熱壓縮變形行為與枝晶組織的關(guān)系[J]. 張燕,呂曉華,崔建弘. 鑄造技術(shù). 2017(10)
[3]鎳基高溫合金生產(chǎn)用原材料有害雜質(zhì)的控制[J]. 姜周華,張新法,劉福斌,龔偉. 鋼鐵. 2017(09)
[4]過濾凈化對K4169合金二次返回料力學(xué)性能的影響[J]. 戴斌煜,王薇薇,李波. 特種鑄造及有色合金. 2016(12)
[5]真空感應(yīng)熔煉技術(shù)的發(fā)展及趨勢[J]. 聶川,楊洪帥,牟鑫. 真空. 2015(05)
[6]宇航材料所需的高級冶煉設(shè)備[J]. 王建民,花皚. 真空. 2015(05)
[7]電子束熔煉Inconel 740合金不同熱處理狀態(tài)下的組織演變與顯微硬度[J]. 譚毅,廖嬌,李佳艷,石爽,王清,游小剛,李鵬廷,姜辛. 材料工程. 2015(04)
[8]增壓渦輪用鎳基高溫合金的凝固特性和熱裂傾向性(英文)[J]. 石照夏,董建新,張麥倉,鄭磊. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[9]多次返回對鎳基高溫合金K465組織與性能的影響[J]. 王定剛,宋盡霞,肖程波,李青,余乾. 兵器材料科學(xué)與工程. 2014(04)
[10]復(fù)合熔鹽凈化劑優(yōu)化對GH4169高溫合金過冷的影響[J]. 彭子超,謝發(fā)勤,吳向清,張軍. 材料工程. 2013(08)
博士論文
[1]IN718系列高溫合金凝固偏析及均勻化處理工藝研究[D]. 繆竹駿.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]GH4169合金高溫壓縮變形行為研究[D]. 林琳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3624516
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
磁懸浮水冷銅坩堝工作原理
和充入不同的氣氛,可使金屬在真空或惰性氣期間熔體氧化。銅坩堝內(nèi)部渦流方向和熔體狀態(tài)的示意圖。空間產(chǎn)生交變磁場,在銅坩堝分瓣中產(chǎn)生和個分瓣產(chǎn)生的磁場方向相同。同時由于環(huán)狀磁場[ 9 0 ]。在環(huán)狀磁場的作用下,原料表面產(chǎn)生作用下產(chǎn)生熱量,使其由表及里逐漸被加熱堝分瓣中的渦流方向相反,從而產(chǎn)生相反方浮力,水平方向約束熔體形成球形。同時,力。
圖 3.2 不同精煉功率下 K418 新料合金的組織形貌(a)35kw,(b)40kw,(c)45kwFig.3.2 SEM images of K418 virgin alloy under different refining power(a) 35kw, (b) 40kw, (c) 45kw 3.2 為不同精煉功率下 K418 合金的組織形貌。容易發(fā)現(xiàn),合金中物主要為條狀或塊狀。隨著精煉功率的升高,K418 合金的主要強(qiáng)化粗 化 , 從 35kw 至 45kw , γ′ 的 平 均 尺 寸 分 別 為 0.24μm 、 0.28m。合金強(qiáng)化相 γ′的立方形形貌和規(guī)則的排列分布并未發(fā)生改變。由,其數(shù)量和密度必然減小,這和圖 3.1 中隨精煉功率增大而強(qiáng)化相 結(jié)論一致。表 3.1 不同精煉功率下 K418 新料合金的室溫拉伸力學(xué)性能Table 3.1 Tensile properties of K418 virgin alloyunder different refining powers at room temperatureining powers/Kw σs/MPa σb/MPa δ/%35 612.36 773.78 7.0540 608.14 765.25 6.9845 607.31 761.64 7.01
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DP工藝GH4169合金新型高溫本構(gòu)模型及組織定量研究[J]. 司家勇,陳龍,廖曉航,李志. 鍛壓技術(shù). 2017(10)
[2]GH4169合金熱壓縮變形行為與枝晶組織的關(guān)系[J]. 張燕,呂曉華,崔建弘. 鑄造技術(shù). 2017(10)
[3]鎳基高溫合金生產(chǎn)用原材料有害雜質(zhì)的控制[J]. 姜周華,張新法,劉福斌,龔偉. 鋼鐵. 2017(09)
[4]過濾凈化對K4169合金二次返回料力學(xué)性能的影響[J]. 戴斌煜,王薇薇,李波. 特種鑄造及有色合金. 2016(12)
[5]真空感應(yīng)熔煉技術(shù)的發(fā)展及趨勢[J]. 聶川,楊洪帥,牟鑫. 真空. 2015(05)
[6]宇航材料所需的高級冶煉設(shè)備[J]. 王建民,花皚. 真空. 2015(05)
[7]電子束熔煉Inconel 740合金不同熱處理狀態(tài)下的組織演變與顯微硬度[J]. 譚毅,廖嬌,李佳艷,石爽,王清,游小剛,李鵬廷,姜辛. 材料工程. 2015(04)
[8]增壓渦輪用鎳基高溫合金的凝固特性和熱裂傾向性(英文)[J]. 石照夏,董建新,張麥倉,鄭磊. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[9]多次返回對鎳基高溫合金K465組織與性能的影響[J]. 王定剛,宋盡霞,肖程波,李青,余乾. 兵器材料科學(xué)與工程. 2014(04)
[10]復(fù)合熔鹽凈化劑優(yōu)化對GH4169高溫合金過冷的影響[J]. 彭子超,謝發(fā)勤,吳向清,張軍. 材料工程. 2013(08)
博士論文
[1]IN718系列高溫合金凝固偏析及均勻化處理工藝研究[D]. 繆竹駿.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]GH4169合金高溫壓縮變形行為研究[D]. 林琳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3624516
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