Inconel 718高溫合金因其獨特的耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、強度高等特點被廣泛應用在航空、航天、石油、電力、化工、能源等極端苛刻環(huán)境中。然而,硫元素作為Inconel 718高溫合金中的雜質元素,硫會降低Inconel 718合金的蠕變抗力,硫極易在鎳基高溫合金晶界和表面處偏聚,造成合金的高溫下持久壽命和工作穩(wěn)定性降低,如何精確控制Inconel 718高溫合金中的硫含量,對提高材料的高溫穩(wěn)定性以及高溫持久壽命至關重要。為此本課題基于Inconel 718高溫合金電渣重熔過程中脫硫熱力學和動力學展開研究,明確降低高溫合金中硫含量的有利條件,闡明電渣重熔過程中渣系組元對脫硫的影響規(guī)律以及界面脫硫傳質的傳質系數(shù)和界面脫硫速率,探究限制電渣重熔過程中脫硫的因素。本課題利用熔渣結構的分子與離子共存理論、質量守恒定律以及質量作用定律建立CaF₂-CaO-Al₂O₃-SiO₂-TiO₂-MgO-FeO渣系組元的質量作用濃度控制方程,進而構建電渣重熔過程中脫硫的熱力學模型,研究不同渣系條...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

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中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 課題的來源
    1.2 課題的研究背景
    1.3 課題的研究目的及意義
    1.4 課題的研究內容和創(chuàng)新點
        1.4.1 課題的研究內容
        1.4.2 課題的創(chuàng)新點
2.文獻綜述
    2.1 高溫合金的發(fā)展歷程
        2.1.1 鎳基高溫合金的應用
        2.1.2 鎳基合金的發(fā)展方向
    2.2 電渣重熔工藝的概述
        2.2.1 電渣重熔的原理和特點
        2.2.2 電渣重熔脫硫的有利條件
        2.2.3 保護氣氛下的電渣重熔脫硫
    2.3 電渣重熔過程中渣系的選擇
        2.3.1 電渣重熔渣系組分的作用
        2.3.2 電渣重熔用渣系含量的確定
        2.3.3 電渣重熔渣系的作用
    2.4 電渣重熔過程脫硫熱力學及動力學研究現(xiàn)狀
        2.4.1 電渣重熔過程脫硫熱力學的研究現(xiàn)狀
        2.4.2 電渣重熔過程脫硫動力學的研究現(xiàn)狀
    2.5 文獻評述
3.Inconel718 高溫合金電渣重熔過程中脫硫熱力學模型
    3.1 渣系熔化溫度的測定
        3.1.1 渣系的設計
        3.1.2 渣系的制備
        3.1.3 渣系熔點的檢測
        3.1.4 DSC實驗過程的溫控曲線
        3.1.5 DSC實驗結果
    3.2 七元渣系脫硫熱力學模型的建立
        3.2.1 七元渣系的質量作用濃度
        3.2.2 渣系的質量作用濃度模型的驗證
        3.2.3 七元渣系的脫硫熱力學模型的建立
    3.3 七元渣系脫硫熱力學模型的驗證及修正
        3.3.1 脫硫熱力學模型驗證實驗渣系設計
        3.3.2 脫硫熱力學模型驗證實驗渣系預處理
        3.3.3 實驗裝置及實驗步驟
        3.3.4 實驗結果
        3.3.5 實驗分析
        3.3.6 脫硫熱力學模型的修正
        3.3.7 修正后脫硫熱力學驗證
    3.4 CaF2-CaO-Al₂O₃-SiO₂-TiO₂-MgO-FeO渣系組分對熔渣脫硫的影響
        3.4.1 CaO含量對熔渣脫硫的影響
        3.4.2 CaF₂含量對熔渣脫硫的影響
        3.4.3 Al₂O₃ 含量對熔渣脫硫的影響
        3.4.4 SiO₂含量對熔渣脫硫的影響
        3.4.5 TiO₂含量對熔渣脫硫的影響
        3.4.6 MgO含量對熔渣脫硫的影響
        3.4.7 FeO含量對熔渣脫硫的影響
    3.5 不同堿度下FeO含量對脫硫能力的影響規(guī)律
    3.6 本章小結
4.Inconel 718 高溫合金電渣重熔過程中脫硫動力學模型
    4.1 電渣重熔過程中界面脫硫傳質動力學
        4.1.1 電渣重熔過程中的脫硫界面
        4.1.2 界面脫硫傳質模型
    4.2 渣-金界面脫硫傳質速率測定
        4.2.1 脫硫傳質速率測定實驗渣系設計
        4.2.2 脫硫傳質速率測定實驗渣系預處理
        4.2.3 實驗裝置及實驗步驟
        4.2.4 實驗結果
        4.2.5 硫的綜合傳質系數(shù)
        4.2.6 渣-金界面處硫的濃度
        4.2.7 溫度對脫硫傳質速率的影響規(guī)律
    4.3 電渣重熔脫硫傳質動力學
        4.3.1 電渣重熔脫硫傳質動力學的建立
        4.3.2 溫度分布及相關參數(shù)
        4.3.3 不同脫硫位置處的脫硫傳質系數(shù)
        4.3.4 不同脫硫位置的硫含量
        4.3.5 電極中不同初始硫含量對電渣重熔錠中硫含量的影響
    4.4 本章小結
5.結論
參考文獻
附錄A 附錄內容名稱
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：3869455