高温合金K418和GH4169返回料的净化与成分调控
发布时间：2022-02-14 12:03
镍基高温合金返回料中含有多种稀有金属元素,具有重要的回收和再利用价值。本文采用的冷坩埚感应重熔方法,在保持K418和GH4169合金设计成分的同时,避免坩埚材料对合金熔体反应产生的二次污染,降低合金返回料中氧氮含量,使合金组织和力学性能得到改善。选用的两种复合盐净化剂,可有效降低GH4169和K418返回料合金中氧氮化物夹杂,使GH4169返回料的氧氮含量达到新料的水平,在镍基高温合金返回料的净化和成分调控方面取得新的进展。为镍基高温合金返回料的净化提供了新的思路和有效技术手段,具有重要的理论和实际意义。主要结论如下:冷坩埚重熔后,K418新料合金和返回料合金的氧氮硫碳含量降低,氧氮化物夹杂的质量分数减小,主要合金元素含量均在K418合金标准成分范围内波动变化;合金析出相主要有基体相γ、强化相γ’、碳化物MC,还有共晶相γ+γ’、σ相和少量的氧化物、氮化物;二次枝晶臂距减小,γ+γ’共晶和σ相尺寸和数量减少,碳化物细化,在常温和850℃时的拉伸和压缩力学性能显著提高。冷坩埚重熔后,GH4169新料合金和返回料合金的氮硫碳含量降低,氮化物夹杂含量减少,主要合金元素含量均在GH4169合金...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
磁悬浮水冷铜坩埚工作原理
和充入不同的气氛，可使金属在真空或惰性气期间熔体氧化。铜坩埚内部涡流方向和熔体状态的示意图。空间产生交变磁场，在铜坩埚分瓣中产生和个分瓣产生的磁场方向相同。同时由于环状磁场[ 9 0 ]。在环状磁场的作用下，原料表面产生作用下产生热量，使其由表及里逐渐被加热埚分瓣中的涡流方向相反，从而产生相反方浮力，水平方向约束熔体形成球形。同时，力。
图 3.2 不同精炼功率下 K418 新料合金的组织形貌（a）35kw，（b）40kw，（c）45kwFig.3.2 SEM images of K418 virgin alloy under different refining power(a) 35kw, (b) 40kw, (c) 45kw 3.2 为不同精炼功率下 K418 合金的组织形貌。容易发现，合金中物主要为条状或块状。随着精炼功率的升高，K418 合金的主要强化粗 化 ， 从 35kw 至 45kw ， γ′ 的 平 均 尺 寸 分 别 为 0.24μm 、 0.28m。合金强化相 γ′的立方形形貌和规则的排列分布并未发生改变。由，其数量和密度必然减小，这和图 3.1 中随精炼功率增大而强化相 结论一致。表 3.1 不同精炼功率下 K418 新料合金的室温拉伸力学性能Table 3.1 Tensile properties of K418 virgin alloyunder different refining powers at room temperatureining powers/Kw σs/MPa σb/MPa δ/%35 612.36 773.78 7.0540 608.14 765.25 6.9845 607.31 761.64 7.01
【参考文献】：
期刊论文
[1]DP工艺GH4169合金新型高温本构模型及组织定量研究[J]. 司家勇,陈龙,廖晓航,李志. 锻压技术. 2017(10)
[2]GH4169合金热压缩变形行为与枝晶组织的关系[J]. 张燕,吕晓华,崔建弘. 铸造技术. 2017(10)
[3]镍基高温合金生产用原材料有害杂质的控制[J]. 姜周华,张新法,刘福斌,龚伟. 钢铁. 2017(09)
[4]过滤净化对K4169合金二次返回料力学性能的影响[J]. 戴斌煜,王薇薇,李波. 特种铸造及有色合金. 2016(12)
[5]真空感应熔炼技术的发展及趋势[J]. 聂川,杨洪帅,牟鑫. 真空. 2015(05)
[6]宇航材料所需的高级冶炼设备[J]. 王建民,花皑. 真空. 2015(05)
[7]电子束熔炼Inconel 740合金不同热处理状态下的组织演变与显微硬度[J]. 谭毅,廖娇,李佳艳,石爽,王清,游小刚,李鹏廷,姜辛. 材料工程. 2015(04)
[8]增压涡轮用镍基高温合金的凝固特性和热裂倾向性(英文)[J]. 石照夏,董建新,张麦仓,郑磊. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[9]多次返回对镍基高温合金K465组织与性能的影响[J]. 王定刚,宋尽霞,肖程波,李青,余乾. 兵器材料科学与工程. 2014(04)
[10]复合熔盐净化剂优化对GH4169高温合金过冷的影响[J]. 彭子超,谢发勤,吴向清,张军. 材料工程. 2013(08)
博士论文
[1]IN718系列高温合金凝固偏析及均匀化处理工艺研究[D]. 缪竹骏.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]GH4169合金高温压缩变形行为研究[D]. 林琳.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3624516
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
磁悬浮水冷铜坩埚工作原理
和充入不同的气氛，可使金属在真空或惰性气期间熔体氧化。铜坩埚内部涡流方向和熔体状态的示意图。空间产生交变磁场，在铜坩埚分瓣中产生和个分瓣产生的磁场方向相同。同时由于环状磁场[ 9 0 ]。在环状磁场的作用下，原料表面产生作用下产生热量，使其由表及里逐渐被加热埚分瓣中的涡流方向相反，从而产生相反方浮力，水平方向约束熔体形成球形。同时，力。
图 3.2 不同精炼功率下 K418 新料合金的组织形貌（a）35kw，（b）40kw，（c）45kwFig.3.2 SEM images of K418 virgin alloy under different refining power(a) 35kw, (b) 40kw, (c) 45kw 3.2 为不同精炼功率下 K418 合金的组织形貌。容易发现，合金中物主要为条状或块状。随着精炼功率的升高，K418 合金的主要强化粗 化 ， 从 35kw 至 45kw ， γ′ 的 平 均 尺 寸 分 别 为 0.24μm 、 0.28m。合金强化相 γ′的立方形形貌和规则的排列分布并未发生改变。由，其数量和密度必然减小，这和图 3.1 中随精炼功率增大而强化相 结论一致。表 3.1 不同精炼功率下 K418 新料合金的室温拉伸力学性能Table 3.1 Tensile properties of K418 virgin alloyunder different refining powers at room temperatureining powers/Kw σs/MPa σb/MPa δ/%35 612.36 773.78 7.0540 608.14 765.25 6.9845 607.31 761.64 7.01
【参考文献】：
期刊论文
[1]DP工艺GH4169合金新型高温本构模型及组织定量研究[J]. 司家勇,陈龙,廖晓航,李志. 锻压技术. 2017(10)
[2]GH4169合金热压缩变形行为与枝晶组织的关系[J]. 张燕,吕晓华,崔建弘. 铸造技术. 2017(10)
[3]镍基高温合金生产用原材料有害杂质的控制[J]. 姜周华,张新法,刘福斌,龚伟. 钢铁. 2017(09)
[4]过滤净化对K4169合金二次返回料力学性能的影响[J]. 戴斌煜,王薇薇,李波. 特种铸造及有色合金. 2016(12)
[5]真空感应熔炼技术的发展及趋势[J]. 聂川,杨洪帅,牟鑫. 真空. 2015(05)
[6]宇航材料所需的高级冶炼设备[J]. 王建民,花皑. 真空. 2015(05)
[7]电子束熔炼Inconel 740合金不同热处理状态下的组织演变与显微硬度[J]. 谭毅,廖娇,李佳艳,石爽,王清,游小刚,李鹏廷,姜辛. 材料工程. 2015(04)
[8]增压涡轮用镍基高温合金的凝固特性和热裂倾向性(英文)[J]. 石照夏,董建新,张麦仓,郑磊. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[9]多次返回对镍基高温合金K465组织与性能的影响[J]. 王定刚,宋尽霞,肖程波,李青,余乾. 兵器材料科学与工程. 2014(04)
[10]复合熔盐净化剂优化对GH4169高温合金过冷的影响[J]. 彭子超,谢发勤,吴向清,张军. 材料工程. 2013(08)
博士论文
[1]IN718系列高温合金凝固偏析及均匀化处理工艺研究[D]. 缪竹骏.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]GH4169合金高温压缩变形行为研究[D]. 林琳.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3624516
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