鐵鎳基合金冶煉過程中非金屬夾雜物的行為研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 22:30
鐵鎳基合金憑借耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能,在航空航天、石油化工等諸多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的模鑄生產(chǎn)工藝已經(jīng)難以滿足其日漸增長的需求。國內(nèi)某些企業(yè)開始嘗試采用EAF-AOD-LF-CCM工藝,進(jìn)行鐵鎳基合金的連鑄工藝技術(shù)開發(fā)。為此,本論文以N08800鐵鎳基合金為對象,系統(tǒng)研究其冶煉過程中的非金屬夾雜物轉(zhuǎn)變規(guī)律,研究工作對于N08800鐵鎳基合金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。本文通過工業(yè)試驗(yàn),對N08800鐵鎳基合金冶煉過程中非金屬夾雜物的轉(zhuǎn)變規(guī)律進(jìn)行分析,并通過高溫模擬實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步探究了合金中含鎂夾雜物的生成機(jī)理,在本實(shí)驗(yàn)條件下,得到如下主要結(jié)論:(1)N08800鐵鎳基合金冶煉過程中,A1脫氧后合金中的夾雜物除A1203夾雜以外,還出現(xiàn)一定量的MgO夾雜、Mg-A1-O系夾雜、Ca-Mg-O系夾雜以及CaO-Mg-Al-O系夾雜,Ti合金化之后合金中又出現(xiàn)大量TiN夾雜。LF精煉后,合金中的夾雜物以TiN為主,同時(shí)還有少量的A12O3夾雜和Ca-Mg-O系夾雜,鑄坯中的夾雜物類型與LF精煉后基本保持一致。(2)N08800鐵鎳基合金在進(jìn)行Ti合金化時(shí),平衡條件下無法形成Al-T...
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2“結(jié)魚,,橫斷面形貌圖及其機(jī)理分析??Fig.?1.2?Cross?section?morphology?and?formation?mechanism?of?float?pattern??
薛正良等[2()]研究發(fā)現(xiàn),A1脫氧工藝的一次脫氧率超過90%。在氧濃度較高的條件??下,脫氧產(chǎn)生的Ah〇3夾雜物呈樹突狀。脫氧初始時(shí),Al2〇3夾雜彌散細(xì)小,具有較高??的界面能,容易通過碰撞、聚集形成三維團(tuán)簇狀[21],如圖2.1所示。??_議勵(lì)??lOurn??圖2.1氧化鋁夾雜物形貌??Fig.?2.1?Morphology?ofthe?AI2O3?inclusions??Mstsuura等[221對單獨(dú)A1脫氧過程進(jìn)行7研究,發(fā)現(xiàn)在加入A1?2min后鋼液中產(chǎn)生??的夾雜物形貌包括球形(20%)、長條狀(35%)、多邊形狀(35%)和不規(guī)則狀(10%),但脫氧??-5?-??
(2)?Ti-0系夾雜物??Ti是多價(jià)態(tài)元素,鈦氧化物夾雜具體成分由Ti加入量、鋼液氧含量以及溫度等因??素共同決定。圖2.2_是利用FactSage計(jì)算得出的Ti203-Ti0系統(tǒng)相圖,可見鈦氧化物??夾雜主要是H3O5、Ti203、TiO,反應(yīng)方程如下:?I??&?????^?1800?-?.??TIA?力A??1500?-?唸?<?豸??h"?P?H??1400?i一…」一…i丄山…???I.????t????....??0.0?0.1?0*2?0.3?04?0.5?0,8?0,7?0.8?a9?10??Ti2Oj?mole?Traclkm?TiO,??圖2.2Ti203-Ti0系統(tǒng)相圖??Fig.?2.2?Phase?diagram?for?Ti2〇3-Ti〇?system??[Ti]+[0]=Ti0(s)?AG9?=-360250?+?130.87?(2.2)??2[Ti]+3[0]=Ti203(s)?AG0?=-845938?+?248.67?(2.3)??3[Ti]+5[0]=Ti305(s)?AG9?=-l?392344+407.7r?(2.4)??Cha等[25]通過總結(jié)前人的研究結(jié)果,得出在1873K鋼液中鈦、氧平衡與鈦含量的關(guān)??系,如圖2.3所示。由圖可見,當(dāng)鈦含量較低時(shí)會生成Ti305,隨著鈦含量的升高到0.25%??左右,夾雜物開始向Ti203轉(zhuǎn)變,只有在鈦含量高達(dá)10%時(shí)才會有TiO夾雜生成。圖2.4??則為Cha等人@總結(jié)的1873K下
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含鈦鐵素體不銹鋼連鑄浸入式水口結(jié)瘤機(jī)理研究[J]. 張賀佳,陳偉慶,吳狄峰,鄭宏光. 鋼鐵釩鈦. 2010(02)
[2]439鐵素體不銹鋼的研制[J]. 翟瑞銀,鄭宏光,何慎,戚國平,沈繼程. 寶鋼技術(shù). 2009(01)
[3]鐵鎳基高溫耐蝕合金的研究與發(fā)展[J]. 謝錫善,董建新,胡堯和,張麥倉,鄭磊. 世界鋼鐵. 2009(01)
[4]汽車排氣系統(tǒng)用不銹鋼409L系的質(zhì)量控制[J]. 張霞. 山西冶金. 2008(06)
[5]氧化鎂坩堝制品的研制[J]. 金艷,周玉所. 陶瓷. 2006(05)
[6]含鈦不銹鋼連鑄浸入式水口結(jié)瘤的研究[J]. 鄭宏光,陳偉慶,劉青,段鵬飛,趙利榮,王賀利. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2005(01)
[7]鋼的脫氧與氧化物夾雜控制[J]. 薛正良,李正邦,張家雯. 特殊鋼. 2001(06)
[8]鎳合金的性能和用途[J]. 榮國器. 材料導(dǎo)報(bào). 1992(03)
博士論文
[1]鎳基合金中非金屬夾雜物及其去除技術(shù)的研究[D]. 沈婕.蘭州理工大學(xué) 2008
本文編號:2924712
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2“結(jié)魚,,橫斷面形貌圖及其機(jī)理分析??Fig.?1.2?Cross?section?morphology?and?formation?mechanism?of?float?pattern??
薛正良等[2()]研究發(fā)現(xiàn),A1脫氧工藝的一次脫氧率超過90%。在氧濃度較高的條件??下,脫氧產(chǎn)生的Ah〇3夾雜物呈樹突狀。脫氧初始時(shí),Al2〇3夾雜彌散細(xì)小,具有較高??的界面能,容易通過碰撞、聚集形成三維團(tuán)簇狀[21],如圖2.1所示。??_議勵(lì)??lOurn??圖2.1氧化鋁夾雜物形貌??Fig.?2.1?Morphology?ofthe?AI2O3?inclusions??Mstsuura等[221對單獨(dú)A1脫氧過程進(jìn)行7研究,發(fā)現(xiàn)在加入A1?2min后鋼液中產(chǎn)生??的夾雜物形貌包括球形(20%)、長條狀(35%)、多邊形狀(35%)和不規(guī)則狀(10%),但脫氧??-5?-??
(2)?Ti-0系夾雜物??Ti是多價(jià)態(tài)元素,鈦氧化物夾雜具體成分由Ti加入量、鋼液氧含量以及溫度等因??素共同決定。圖2.2_是利用FactSage計(jì)算得出的Ti203-Ti0系統(tǒng)相圖,可見鈦氧化物??夾雜主要是H3O5、Ti203、TiO,反應(yīng)方程如下:?I??&?????^?1800?-?.??TIA?力A??1500?-?唸?<?豸??h"?P?H??1400?i一…」一…i丄山…???I.????t????....??0.0?0.1?0*2?0.3?04?0.5?0,8?0,7?0.8?a9?10??Ti2Oj?mole?Traclkm?TiO,??圖2.2Ti203-Ti0系統(tǒng)相圖??Fig.?2.2?Phase?diagram?for?Ti2〇3-Ti〇?system??[Ti]+[0]=Ti0(s)?AG9?=-360250?+?130.87?(2.2)??2[Ti]+3[0]=Ti203(s)?AG0?=-845938?+?248.67?(2.3)??3[Ti]+5[0]=Ti305(s)?AG9?=-l?392344+407.7r?(2.4)??Cha等[25]通過總結(jié)前人的研究結(jié)果,得出在1873K鋼液中鈦、氧平衡與鈦含量的關(guān)??系,如圖2.3所示。由圖可見,當(dāng)鈦含量較低時(shí)會生成Ti305,隨著鈦含量的升高到0.25%??左右,夾雜物開始向Ti203轉(zhuǎn)變,只有在鈦含量高達(dá)10%時(shí)才會有TiO夾雜生成。圖2.4??則為Cha等人@總結(jié)的1873K下
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含鈦鐵素體不銹鋼連鑄浸入式水口結(jié)瘤機(jī)理研究[J]. 張賀佳,陳偉慶,吳狄峰,鄭宏光. 鋼鐵釩鈦. 2010(02)
[2]439鐵素體不銹鋼的研制[J]. 翟瑞銀,鄭宏光,何慎,戚國平,沈繼程. 寶鋼技術(shù). 2009(01)
[3]鐵鎳基高溫耐蝕合金的研究與發(fā)展[J]. 謝錫善,董建新,胡堯和,張麥倉,鄭磊. 世界鋼鐵. 2009(01)
[4]汽車排氣系統(tǒng)用不銹鋼409L系的質(zhì)量控制[J]. 張霞. 山西冶金. 2008(06)
[5]氧化鎂坩堝制品的研制[J]. 金艷,周玉所. 陶瓷. 2006(05)
[6]含鈦不銹鋼連鑄浸入式水口結(jié)瘤的研究[J]. 鄭宏光,陳偉慶,劉青,段鵬飛,趙利榮,王賀利. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2005(01)
[7]鋼的脫氧與氧化物夾雜控制[J]. 薛正良,李正邦,張家雯. 特殊鋼. 2001(06)
[8]鎳合金的性能和用途[J]. 榮國器. 材料導(dǎo)報(bào). 1992(03)
博士論文
[1]鎳基合金中非金屬夾雜物及其去除技術(shù)的研究[D]. 沈婕.蘭州理工大學(xué) 2008
本文編號:2924712
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