铁镍基合金冶炼过程中非金属夹杂物的行为研究
发布时间：2020-12-18 22:30
铁镍基合金凭借耐高温、耐腐蚀等优良性能,在航空航天、石油化工等诸多行业得到了广泛的应用。传统的模铸生产工艺已经难以满足其日渐增长的需求。国内某些企业开始尝试采用EAF-AOD-LF-CCM工艺,进行铁镍基合金的连铸工艺技术开发。为此,本论文以N08800铁镍基合金为对象,系统研究其冶炼过程中的非金属夹杂物转变规律,研究工作对于N08800铁镍基合金生产技术的发展具有重要指导意义。本文通过工业试验,对N08800铁镍基合金冶炼过程中非金属夹杂物的转变规律进行分析,并通过高温模拟实验,进一步探究了合金中含镁夹杂物的生成机理,在本实验条件下,得到如下主要结论:（1）N08800铁镍基合金冶炼过程中,A1脱氧后合金中的夹杂物除A1203夹杂以外,还出现一定量的MgO夹杂、Mg-A1-O系夹杂、Ca-Mg-O系夹杂以及CaO-Mg-Al-O系夹杂,Ti合金化之后合金中又出现大量TiN夹杂。LF精炼后,合金中的夹杂物以TiN为主,同时还有少量的A12O3夹杂和Ca-Mg-O系夹杂,铸坯中的夹杂物类型与LF精炼后基本保持一致。（2）N08800铁镍基合金在进行Ti合金化时,平衡条件下无法形成Al-T...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２“结鱼，，横断面形貌图及其机理分析??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ａｎｄ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｆｌｏａｔ?ｐａｔｔｅｒｎ??
薛正良等［２（）］研究发现，Ａ１脱氧工艺的一次脱氧率超过９０％。在氧浓度较高的条件??下，脱氧产生的Ａｈ〇３夹杂物呈树突状。脱氧初始时，Ａｌ２〇３夹杂弥散细小，具有较高??的界面能，容易通过碰撞、聚集形成三维团簇状［２１］，如图２．１所示。??＿議勵??ｌＯｕｒｎ??图２．１氧化铝夹杂物形貌??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆｔｈｅ?ＡＩ２Ｏ３?ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ??Ｍｓｔｓｕｕｒａ等［２２１对单独Ａ１脱氧过程进行７研究，发现在加入Ａ１?２ｍｉｎ后钢液中产生??的夹杂物形貌包括球形（２０％）、长条状（３５％）、多边形状（３５％）和不规则状（１０％），但脱氧??－５?－??
（２）?Ｔｉ－０系夹杂物??Ｔｉ是多价态元素，钛氧化物夹杂具体成分由Ｔｉ加入量、钢液氧含量以及温度等因??素共同决定。图２．２＿是利用ＦａｃｔＳａｇｅ计算得出的Ｔｉ２０３－Ｔｉ０系统相图，可见钛氧化物??夹杂主要是Ｈ３Ｏ５、Ｔｉ２０３、ＴｉＯ，反应方程如下：?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，??图２．２Ｔｉ２０３－Ｔｉ０系统相图??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］通过总结前人的研究结果，得出在１８７３Ｋ钢液中钛、氧平衡与钛含量的关??系，如图２．３所示。由图可见，当钛含量较低时会生成Ｔｉ３０５，随着钛含量的升高到０．２５％??左右，夹杂物开始向Ｔｉ２０３转变，只有在钛含量高达１０％时才会有ＴｉＯ夹杂生成。图２．４??则为Ｃｈａ等人＠总结的１８７３Ｋ下
【参考文献】：
期刊论文
[1]含钛铁素体不锈钢连铸浸入式水口结瘤机理研究[J]. 张贺佳,陈伟庆,吴狄峰,郑宏光. 钢铁钒钛. 2010(02)
[2]439铁素体不锈钢的研制[J]. 翟瑞银,郑宏光,何慎,戚国平,沈继程. 宝钢技术. 2009(01)
[3]铁镍基高温耐蚀合金的研究与发展[J]. 谢锡善,董建新,胡尧和,张麦仓,郑磊. 世界钢铁. 2009(01)
[4]汽车排气系统用不锈钢409L系的质量控制[J]. 张霞. 山西冶金. 2008(06)
[5]氧化镁坩埚制品的研制[J]. 金艳,周玉所. 陶瓷. 2006(05)
[6]含钛不锈钢连铸浸入式水口结瘤的研究[J]. 郑宏光,陈伟庆,刘青,段鹏飞,赵利荣,王贺利. 钢铁研究学报. 2005(01)
[7]钢的脱氧与氧化物夹杂控制[J]. 薛正良,李正邦,张家雯. 特殊钢. 2001(06)
[8]镍合金的性能和用途[J]. 荣国器. 材料导报. 1992(03)
博士论文
[1]镍基合金中非金属夹杂物及其去除技术的研究[D]. 沈婕.兰州理工大学 2008
本文编号：2924712
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２“结鱼，，横断面形貌图及其机理分析??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ａｎｄ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｆｌｏａｔ?ｐａｔｔｅｒｎ??
薛正良等［２（）］研究发现，Ａ１脱氧工艺的一次脱氧率超过９０％。在氧浓度较高的条件??下，脱氧产生的Ａｈ〇３夹杂物呈树突状。脱氧初始时，Ａｌ２〇３夹杂弥散细小，具有较高??的界面能，容易通过碰撞、聚集形成三维团簇状［２１］，如图２．１所示。??＿議勵??ｌＯｕｒｎ??图２．１氧化铝夹杂物形貌??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆｔｈｅ?ＡＩ２Ｏ３?ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ??Ｍｓｔｓｕｕｒａ等［２２１对单独Ａ１脱氧过程进行７研究，发现在加入Ａ１?２ｍｉｎ后钢液中产生??的夹杂物形貌包括球形（２０％）、长条状（３５％）、多边形状（３５％）和不规则状（１０％），但脱氧??－５?－??
（２）?Ｔｉ－０系夹杂物??Ｔｉ是多价态元素，钛氧化物夹杂具体成分由Ｔｉ加入量、钢液氧含量以及温度等因??素共同决定。图２．２＿是利用ＦａｃｔＳａｇｅ计算得出的Ｔｉ２０３－Ｔｉ０系统相图，可见钛氧化物??夹杂主要是Ｈ３Ｏ５、Ｔｉ２０３、ＴｉＯ，反应方程如下：?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，??图２．２Ｔｉ２０３－Ｔｉ０系统相图??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］通过总结前人的研究结果，得出在１８７３Ｋ钢液中钛、氧平衡与钛含量的关??系，如图２．３所示。由图可见，当钛含量较低时会生成Ｔｉ３０５，随着钛含量的升高到０．２５％??左右，夹杂物开始向Ｔｉ２０３转变，只有在钛含量高达１０％时才会有ＴｉＯ夹杂生成。图２．４??则为Ｃｈａ等人＠总结的１８７３Ｋ下
【参考文献】：
期刊论文
[1]含钛铁素体不锈钢连铸浸入式水口结瘤机理研究[J]. 张贺佳,陈伟庆,吴狄峰,郑宏光. 钢铁钒钛. 2010(02)
[2]439铁素体不锈钢的研制[J]. 翟瑞银,郑宏光,何慎,戚国平,沈继程. 宝钢技术. 2009(01)
[3]铁镍基高温耐蚀合金的研究与发展[J]. 谢锡善,董建新,胡尧和,张麦仓,郑磊. 世界钢铁. 2009(01)
[4]汽车排气系统用不锈钢409L系的质量控制[J]. 张霞. 山西冶金. 2008(06)
[5]氧化镁坩埚制品的研制[J]. 金艳,周玉所. 陶瓷. 2006(05)
[6]含钛不锈钢连铸浸入式水口结瘤的研究[J]. 郑宏光,陈伟庆,刘青,段鹏飞,赵利荣,王贺利. 钢铁研究学报. 2005(01)
[7]钢的脱氧与氧化物夹杂控制[J]. 薛正良,李正邦,张家雯. 特殊钢. 2001(06)
[8]镍合金的性能和用途[J]. 荣国器. 材料导报. 1992(03)
博士论文
[1]镍基合金中非金属夹杂物及其去除技术的研究[D]. 沈婕.兰州理工大学 2008
本文编号：2924712
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2924712.html
