鍛壓技術(shù):高溫合金的冶煉特點
高溫合金零件箫攀,由于是在高溫昔搂、重載及燃氣沖刷等條件下工作竹观,既要考慮高溫瞬時強度拍嵌、持久遭赂、蠕變、疲勞等性能横辆,又要考慮高溫氧化問題撇他。因此,對這類合金的原材料冶金質(zhì)量要求很高狈蚤。為了獲得高質(zhì)量的合金困肩,必須準確控制合金成分和減少合金中的氣體、有害雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量,提高合金的純潔度锌畸。采用電弧爐和非真空感應(yīng)爐在常壓下進行冶煉很滿足這些要求勇劣。因為電弧爐冶煉時,金屬受到爐體耐火材料潭枣、爐渣比默、爐氣和中間澆注過程等的影響,在大氣條件下合金中的鋁盆犁、鈦等較活潑元素易被氧化燒損帅唬,冶金質(zhì)量難以保證,所以高溫合金需要采用真空感應(yīng)冶煉加電渣爐重熔或真空自耗爐重熔的雙聯(lián)工藝蘸腾。
由電弧爐熔煉的電極噪怜,經(jīng)過真空自耗重熔后的GH2132合金中氣體(氫、氧奖踏、氮)含量的變化見表5,低熔點雜質(zhì)(鉛誊批、銀橱泻、錫、銻卦唇、砷)含量的變化見表6抢坯。由表5可以看出,經(jīng)真空自耗重熔可以大幅度降低氫含量欢公,氧含量也有一定降低豫鲁,但對氮的去除不明顯。由表6可看出共胎,經(jīng)自耗重熔后凛未,鉛、銀去除效果明顯轧葛,砷搂抒、銻也有降低,而去除錫的作用小尿扯。通過研究還證明求晶,對于GH2132合金,由于鉛含量降低到(0.2~0.4)×10-6等原因衷笋,從而使合金的塑性明顯提高芳杏,并消除了合金瞬時拉伸性能的中溫低塑性區(qū),使合金質(zhì)量大大提高辟宗。
真空自耗重熔過程爵赵,由于在高真空下,在水冷結(jié)晶器中進行,對鋼液沒有污染亚再,合金在高溫弧光下郭膛,局部因固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),再冷凝成錠氛悬,這是一次很好的提純盏酵,一些高溫合金最忌諱的低熔點有色雜質(zhì)元素及氣體可被去除,非金屬夾雜物得到了降低勃撼,并且結(jié)晶組織得到了改善蚊霞,從而使合金的熱加工性能有了顯著改善。目前采用真空自耗爐重熔工藝已成為高溫合金最佳的冶煉方法之一×奂現(xiàn)代發(fā)動機的一些重要零部件姆盲,如渦輪盤、渦輪片等祷濒,其使用合金均采用真空雙聯(lián)或三聯(lián)工藝進行熔煉盒咪。
高溫合金零件,由于是在高溫勘春、重載及燃氣沖刷等條件下工作瘟麻,既要考慮高溫瞬時強度、持久刹埋、蠕變钮咱、疲勞等性能,又要考慮高溫氧化問題这敬。因此航夺,對這類合金的原材料冶金質(zhì)量要求很高。為了獲得高質(zhì)量的合金崔涂,必須準確控制合金成分和減少合金中的氣體阳掐、有害雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量,提高合金的純潔度冷蚂。采用電弧爐和非真空感應(yīng)爐在常壓下進行冶煉很滿足這些要求锚烦。因為電弧爐冶煉時,金屬受到爐體耐火材料帝雇、爐渣涮俄、爐氣和中間澆注過程等的影響,在大氣條件下合金中的鋁尸闸、鈦等較活潑元素易被氧化燒損彻亲,冶金質(zhì)量難以保證,所以高溫合金需要采用真空感應(yīng)冶煉加電渣爐重熔或真空自耗爐重熔的雙聯(lián)工藝吮廉。
由電弧爐熔煉的電極苞尝,經(jīng)過真空自耗重熔后的GH2132合金中氣體(氫、氧、氮)含量的變化見表5佛雀,低熔點雜質(zhì)(鉛闺酬、銀、錫逃净、銻瑟捡、砷)含量的變化見表6。由表5可以看出萨羽,經(jīng)真空自耗重熔可以大幅度降低氫含量占航,氧含量也有一定降低,但對氮的去除不明顯钙径。由表6可看出篙介,經(jīng)自耗重熔后,鉛踊嘲、銀去除效果明顯村肯,砷、銻也有降低疏菩,而去除錫的作用小喊解。通過研究還證明,對于GH2132合金强重,由于鉛含量降低到(0.2~0.4)×10-6等原因绞呈,從而使合金的塑性明顯提高贸人,并消除了合金瞬時拉伸性能的中溫低塑性區(qū)间景,使合金質(zhì)量大大提高。
真空自耗重熔過程艺智,由于在高真空下倘要,在水冷結(jié)晶器中進行,對鋼液沒有污染十拣,合金在高溫弧光下封拧,局部因固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),再冷凝成錠夭问,這是一次很好的提純泽西,一些高溫合金最忌諱的低熔點有色雜質(zhì)元素及氣體可被去除,非金屬夾雜物得到了降低缰趋,并且結(jié)晶組織得到了改善捧杉,從而使合金的熱加工性能有了顯著改善。目前采用真空自耗爐重熔工藝已成為高溫合金最佳的冶煉方法之一⊥盎裕現(xiàn)代發(fā)動機的一些重要零部件募型,如渦輪盤、渦輪片等,其使用合金均采用真空雙聯(lián)或三聯(lián)工藝進行熔煉哀揽。
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