Inconel718高溫合金電渣重熔過程中鋁、鈦元素的燒損控制
發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 12:03
含Al、Ti元素的高溫合金,其高溫性能是因?yàn)槠浜幸欢ǖ摩煤挺胉強(qiáng)化相,其主要成分為Ni3,而Al、Ti元素是Ni3的重要組成部分,故鋼錠中Al、Ti元素的含量直接影響高溫合金中強(qiáng)化相的組成和含量,繼而導(dǎo)致脆性相的產(chǎn)生,導(dǎo)致高溫合金在加工過程中出現(xiàn)裂紋等問題,并對合金的高溫性能產(chǎn)生影響。因此,在高溫合金冶煉生產(chǎn)過程中控制Al、Ti元素的燒損就成為保證高溫合金性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。電渣重熔是冶煉高溫合金的必經(jīng)工序,也最易出現(xiàn)Al、Ti等易氧化元素的燒損和Al、Ti元素沿電渣錠方向分布不勻的現(xiàn)象,研究電渣重熔過程中Al、Ti等易氧化元素的燒損控制就尤為重要。在本課題中,重點(diǎn)研究電渣重熔過程中多組元渣系對Inconel718高溫合金中Al、Ti等易氧化元素?zé)龘p的影響。首先基于分子與離子共存理論建立五元渣系CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2的熱力學(xué)模型,并探討渣系不同組元對Inconel718高溫合金電渣重熔過程中Al、Ti元素?zé)龘p的影響,得出使Al、T...
【文章來源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
K435合金試樣的共晶組織
圖 2.3 K444 合金試樣的鑄態(tài)組織Fig.2.3 As-cast microstructure of K444 alloy sample郭建亭等[19]在 20 世紀(jì) 70 年代初對 35Ni-15Cr 型鐵基高溫合金中 Al、Ti 元的含量和其內(nèi)部 Ti/Al 質(zhì)量比對其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響進(jìn)行了深的研究。在他們的研究中,合金試樣在 1140~1180 ℃的溫度條件下進(jìn)行固溶理,然后再 830 ℃的條件下保溫 8 小時(shí),隨后在大氣條件下自由降溫;然后在50 ℃的條件下保溫 16 小時(shí),隨后繼續(xù)在大氣條件下自由降溫;最后,在 800 ℃度條件下保溫 500 小時(shí),或在 700 ℃條件下保溫 5000 小時(shí)。通過對上述處理的合金組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可以得出:當(dāng) Ti/Al 質(zhì)量比為 0.5,Al 與 Ti 的含量4%~4.2%,經(jīng) 800 ℃、500 h 長期時(shí)效或 Al 與 Ti 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥5.57%時(shí),經(jīng) 700 ℃、000 h 長期時(shí)效,都可以從γ固溶體內(nèi)析出β-NiAl 相,β相的形態(tài)如圖 2.4 所示[20]。在同樣標(biāo)準(zhǔn)熱處理?xiàng)l件下,當(dāng) Ti/Al 質(zhì)量比為 1,經(jīng) 800 ℃、500 h 時(shí)效,l 與 Ti 含量≥5.57%或經(jīng) 700 ℃、5000 h 時(shí)效,Al 與 Ti 含量為 4.0%~4.2%時(shí),將從γ固溶體中析出α-Ni2AlTi 相,結(jié)果如圖 2.5 所示。當(dāng) Ti/Al 質(zhì)量比為 2 時(shí),
圖 2.4 Ti/Al 比為 0.5 時(shí)γ奧氏體析出的β-NiAl 相Fig.2.4 β-NiAl phase precipitated by γ austenite at a Ti/Al rati圖 2.5 Ti/Al 比為 1 時(shí)γ奧氏體析出的α-Ni2AlTi 相ig.2.5 α-Ni2AlTi phase precipitated by γ austenite when Ti/Al
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電渣重熔高溫合金渣系對冶金質(zhì)量的影響[J]. 李星,耿鑫,姜周華,李花兵,徐芳泓,王立新. 鋼鐵. 2015(09)
[2]CaO-MgO-FeO-Al2O3-SiO2-P2O5渣系與碳飽和鐵液間硫分配比的熱力學(xué)模型[J]. 熊洪進(jìn),施哲,李彬,謝奎龍,王強(qiáng),陶立志. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]基于離子和分子共存理論的爐渣氧化能力表征[J]. 李鵬程,李晉巖,張盟,張建良,張鑒,楊學(xué)民. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[4]SiO2-TiO2-CaO-MgO-FeO-MnO渣系與脫鈦過程鐵水中Ti-Si平衡熱力學(xué)模型[J]. 劉壯壯,吳巍,郭賢利,孟華棟,趙軍普. 鋼鐵. 2013(06)
[5]渣系對Ar氣保護(hù)電渣重熔Ni-Cr-Co基高溫合金質(zhì)量的影響[J]. 趙鴻燕,馮浩,李花兵,姜周華,朱紅春,張樹才. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高溫氧化行為(英文)[J]. 王振生,謝億,郭建亭,周蘭章,胡壯麒,張光業(yè),陳志鋼. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[7]淺析R-26電渣重熔中“Ti”元素的燒損控制[J]. 姚斌. 特鋼技術(shù). 2012(01)
[8]渣系組成對GH2150合金電渣重熔的影響[J]. 楊曉利,楊玉軍,張玉春,王志剛,張鵬. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2011(S2)
[9]R-26合金電渣重熔Ti含量控制研究[J]. 粟碩. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2011(S2)
[10]鐵基和鎳基高溫合金的相變規(guī)律與機(jī)理[J]. 郭建亭,周蘭章,秦學(xué)智. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2011(03)
本文編號:3594694
【文章來源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
K435合金試樣的共晶組織
圖 2.3 K444 合金試樣的鑄態(tài)組織Fig.2.3 As-cast microstructure of K444 alloy sample郭建亭等[19]在 20 世紀(jì) 70 年代初對 35Ni-15Cr 型鐵基高溫合金中 Al、Ti 元的含量和其內(nèi)部 Ti/Al 質(zhì)量比對其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響進(jìn)行了深的研究。在他們的研究中,合金試樣在 1140~1180 ℃的溫度條件下進(jìn)行固溶理,然后再 830 ℃的條件下保溫 8 小時(shí),隨后在大氣條件下自由降溫;然后在50 ℃的條件下保溫 16 小時(shí),隨后繼續(xù)在大氣條件下自由降溫;最后,在 800 ℃度條件下保溫 500 小時(shí),或在 700 ℃條件下保溫 5000 小時(shí)。通過對上述處理的合金組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可以得出:當(dāng) Ti/Al 質(zhì)量比為 0.5,Al 與 Ti 的含量4%~4.2%,經(jīng) 800 ℃、500 h 長期時(shí)效或 Al 與 Ti 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥5.57%時(shí),經(jīng) 700 ℃、000 h 長期時(shí)效,都可以從γ固溶體內(nèi)析出β-NiAl 相,β相的形態(tài)如圖 2.4 所示[20]。在同樣標(biāo)準(zhǔn)熱處理?xiàng)l件下,當(dāng) Ti/Al 質(zhì)量比為 1,經(jīng) 800 ℃、500 h 時(shí)效,l 與 Ti 含量≥5.57%或經(jīng) 700 ℃、5000 h 時(shí)效,Al 與 Ti 含量為 4.0%~4.2%時(shí),將從γ固溶體中析出α-Ni2AlTi 相,結(jié)果如圖 2.5 所示。當(dāng) Ti/Al 質(zhì)量比為 2 時(shí),
圖 2.4 Ti/Al 比為 0.5 時(shí)γ奧氏體析出的β-NiAl 相Fig.2.4 β-NiAl phase precipitated by γ austenite at a Ti/Al rati圖 2.5 Ti/Al 比為 1 時(shí)γ奧氏體析出的α-Ni2AlTi 相ig.2.5 α-Ni2AlTi phase precipitated by γ austenite when Ti/Al
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電渣重熔高溫合金渣系對冶金質(zhì)量的影響[J]. 李星,耿鑫,姜周華,李花兵,徐芳泓,王立新. 鋼鐵. 2015(09)
[2]CaO-MgO-FeO-Al2O3-SiO2-P2O5渣系與碳飽和鐵液間硫分配比的熱力學(xué)模型[J]. 熊洪進(jìn),施哲,李彬,謝奎龍,王強(qiáng),陶立志. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]基于離子和分子共存理論的爐渣氧化能力表征[J]. 李鵬程,李晉巖,張盟,張建良,張鑒,楊學(xué)民. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[4]SiO2-TiO2-CaO-MgO-FeO-MnO渣系與脫鈦過程鐵水中Ti-Si平衡熱力學(xué)模型[J]. 劉壯壯,吳巍,郭賢利,孟華棟,趙軍普. 鋼鐵. 2013(06)
[5]渣系對Ar氣保護(hù)電渣重熔Ni-Cr-Co基高溫合金質(zhì)量的影響[J]. 趙鴻燕,馮浩,李花兵,姜周華,朱紅春,張樹才. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高溫氧化行為(英文)[J]. 王振生,謝億,郭建亭,周蘭章,胡壯麒,張光業(yè),陳志鋼. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(07)
[7]淺析R-26電渣重熔中“Ti”元素的燒損控制[J]. 姚斌. 特鋼技術(shù). 2012(01)
[8]渣系組成對GH2150合金電渣重熔的影響[J]. 楊曉利,楊玉軍,張玉春,王志剛,張鵬. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2011(S2)
[9]R-26合金電渣重熔Ti含量控制研究[J]. 粟碩. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2011(S2)
[10]鐵基和鎳基高溫合金的相變規(guī)律與機(jī)理[J]. 郭建亭,周蘭章,秦學(xué)智. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2011(03)
本文編號:3594694
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