【摘要】：工業(yè)純鐵是鋼的一種,其化學(xué)成分主要是鐵,含量在99.6%～99.8%,含碳量在0.04%以下,其他成分越少越好。工業(yè)純鐵具有良好的電磁性能與力學(xué)性能,在國(guó)防、科研、工業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活中均有著十分廣泛的應(yīng)用,可作為電磁材料、包裝材料、電磁屏蔽材料。隨著航空航天、核能等工業(yè)的發(fā)展,對(duì)金屬材料的純度和質(zhì)量要求越來越高,為獲得各種高溫合金、耐熱合金、高強(qiáng)度時(shí)效鋼等,必須以高純度的工業(yè)純鐵為原料,因此,開展低成本、短流程的高純工業(yè)純鐵冶煉工藝的探索具有十分重要的意義。本課題主要是在真空感應(yīng)爐上利用高氧含量的工業(yè)純鐵進(jìn)行高純工業(yè)純鐵冶煉工藝的探索,開發(fā)成本低,操作簡(jiǎn)單,工藝穩(wěn)定的冶煉工藝。實(shí)驗(yàn)主要分為兩部分:第一部分是在真空感應(yīng)爐上對(duì)高氧含量的工業(yè)純鐵進(jìn)行脫氧、脫氮試驗(yàn),并對(duì)冶煉后的純鐵進(jìn)行成分分析,結(jié)合冶煉過程中的情況和冶煉后的成分對(duì)冶煉工藝進(jìn)行改進(jìn);第二部分就是通過金相顯微鏡和掃描電鏡對(duì)冶煉后的純鐵中的夾雜物進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)和成分的分析。通過對(duì)高純工業(yè)純鐵冶煉工藝的研究發(fā)現(xiàn):僅用鋁對(duì)工業(yè)純鐵進(jìn)行脫氧的工藝,脫氧、脫氮效果不理想,且易產(chǎn)生A12O3夾雜;僅用碳進(jìn)行真空碳脫氧的冶煉工藝具有很好的脫氧、脫氮效果,能將純鐵中的氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到16x10-4%,氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到15×104%,但是冶煉過程中容易造成鋼液的噴濺,且冶煉時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),冶煉工藝不易控制;改進(jìn)后的脫氧工藝是先用鋁脫氧,再用碳進(jìn)行深脫氧,通過試驗(yàn),最佳的冶煉工藝是擬用鋁將高氧含量的工業(yè)純鐵中的氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到0.07%,再用碳將氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到50×104%以下,冶煉后的純鐵中的氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到22×10-4%,氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到16x10-4%,冶煉工藝相對(duì)穩(wěn)定易控制。對(duì)高純工業(yè)純鐵中的夾雜物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),隨著純鐵中的全氧含量的降低,殘留在純鐵中的夾雜物的數(shù)量明顯減少,尺寸也明顯變小,夾雜物尺寸在2 μm以下所占的比例增加。通過掃描電鏡對(duì)用鋁和碳共同脫氧后的高純工業(yè)純鐵進(jìn)行夾雜物成分分析發(fā)現(xiàn),純鐵中的主要夾雜物成分是FeO夾雜,有少量的A1203夾雜和極少數(shù)的MgO·Al2O3。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TF56
【圖文】：

逡逑在此過程中，由于整個(gè)過程發(fā)生在真空環(huán)境下，因此，有利于金屬內(nèi)部氣體雜質(zhì)的逡逑去除，得到的金屬合金材料更加純凈。同時(shí)，如圖２．１所示，在熔化過程中，因?yàn)楦袘?yīng)逡逑熔煉技術(shù)的特點(diǎn)，液態(tài)的金屬材料在坩堝內(nèi)部由于受到電磁力的相互作用，可以自動(dòng)實(shí)逡逑現(xiàn)攪拌，使成分更加均勻，這也是感應(yīng)熔煉技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)［２４］。逡逑『媝Ｓｉ邋Ｐ逡逑ＬＬｉ＾逡逑圖２．１感應(yīng)熔煉的攪拌作用逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｔｉｒｒｉｎｇ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ邋ｓｍｅｌｔｉｎｇ逡逑２．２．３真空感應(yīng)爐的工藝流程逡逑真空感應(yīng)爐冶煉的工藝主要分為以下幾個(gè)階段［２５］：裝料、熔化、精煉、澆注。逡逑（１）

邐－６８１３５０＋２２８．５Ｆ邐３５５８５／７＾１．９３逡逑通過熱力學(xué)計(jì)算，各元素的脫氧能力如圖２．４所示ｔ５３Ｉ，從圖中可以看出，Ｓｉ、Ｍｎ逡逑的脫氧能力較弱，難以將鋼液中的氧含量降低到很低的水平。因此，目前普遍采用Ａ１逡逑脫氧。逡逑鋁作為脫氧劑對(duì)鋼液進(jìn)行沉淀脫氧時(shí)，脫氧迅速且成本低，但鋁在溶解過程中易上逡逑浮到鋼液表面，造成脫氧效率低，另外，其脫氧產(chǎn)物ａｉ２ｏ３性脆，軋制后易形成具有尖逡逑－１３－逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張家蘭;劉葵生;;膨脹法測(cè)工業(yè)純鐵臨界點(diǎn)的試樣保護(hù)[J];物理測(cè)試;1988年06期

2 徐蘊(yùn)萍;;工業(yè)純鐵的鍛造[J];鍛壓技術(shù);1988年04期

3 張治杰,苗華鮮,袁德春,王乃斌;無碳渣封頂工藝澆注工業(yè)純鐵[J];鋼鐵釩鈦;1989年03期

4 王傳雅，徐維，王莎莎，徐凡嫻;工業(yè)純鐵滲擴(kuò)氮淬火研究[J];熱加工工藝;1994年05期

5 蔡永成;超純工業(yè)純鐵的冶煉技術(shù)探討[J];鋼鐵;2000年02期

6 邢貴;;工業(yè)純鐵管[J];鋼管技術(shù);1981年01期

7 ;標(biāo)樣信息[J];理化檢驗(yàn).化學(xué)分冊(cè);1988年04期

8 賀光;工業(yè)純鐵退火硬度與織構(gòu)的關(guān)系[J];物理測(cè)試;1996年01期

9 iJ鵬圖;;電渣重熔工業(yè)純鐵[J];鋼鐵;1966年03期

10 王勝剛,龍康,龍期威;深度軋制細(xì)化工業(yè)純鐵晶粒[J];金屬學(xué)報(bào);2003年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 沈長(zhǎng)斌;王勝剛;楊懷玉;龍康;王福會(huì);;硫脲對(duì)塊體納米晶工業(yè)純鐵在鹽酸溶液中的緩蝕行為研究[A];第十三屆全國(guó)緩蝕劑學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2004年

2 張永軍;韓靜濤;;工業(yè)純鐵內(nèi)裂紋熱愈合過程的微觀分析[A];華北六省區(qū)鍛壓技術(shù)文集（2012）[C];2012年

3 邱于兵;張華民;姚雷;;純鐵電極表面狀況對(duì)六次甲基四胺吸附作用影響的研究[A];第十屆全國(guó)緩蝕劑學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1997年

4 陳暢子;孫鴻;白彬;張鵬程;冷永祥;黃楠;;工業(yè)純鐵等離子體氮化及Ti/TiN多層薄膜沉積復(fù)合處理研究[A];TFC'07全國(guó)薄膜技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 戴品強(qiáng);工程材料斷裂微觀機(jī)理的研究與球鐵優(yōu)化組織設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉向東;遼寧某鐵精礦制備工業(yè)純鐵試驗(yàn)研究[D];東北大學(xué);2017年

2 彭娟;真空感應(yīng)爐冶煉高純工業(yè)純鐵的工藝研究[D];東北大學(xué);2017年

3 宮海龍;低溫大載荷沖擊下純銅和工業(yè)純鐵的微觀組織與性能研究[D];浙江大學(xué);2015年

4 王納;納米晶工業(yè)純鐵及其Ni鍍層的性能研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2017年

5 曹昕明;工業(yè)純鐵和Fe-Cr合金單晶體的單向及循環(huán)變形行為研究[D];東北大學(xué);2011年

6 包娟娟;純鐵高頻低壓等離子體浸沒離子注入及氮化研究[D];西南交通大學(xué);2010年

7 毛健鵬;幾種碳鋼孔蝕早期的電化學(xué)特征[D];北京化工大學(xué);2005年

8 廖正君;兩種Fe-C合金的轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)磨損研究[D];西南交通大學(xué);2009年

9 衡中皓;預(yù)置中間夾層的1.6%C-UHCS/40Cr超塑性焊接[D];河南科技大學(xué);2012年

10 豐新宇;強(qiáng)流脈沖離子束輻照材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2716310