新型熔炼高温合金用刚玉坩埚的制备及应用研究
发布时间：2020-12-19 12:05
为提高高温合金的纯净度,以板状刚玉为原料,采用凝胶注模成型工艺,制备了一种新型熔炼高温合金用刚玉坩埚,并采用该坩埚进行了K417G返回料铸锭的纯净化熔炼试验。利用扫描电镜、X射线衍射仪、氧氮分析仪等多种试验方法,系统研究了成型工艺对刚玉坩埚的显微组织结构和性能的影响,研究了K417G返回料铸锭中N元素的存在形式和在刚玉坩埚中熔炼高温合金时的脱O、脱N机理,研究了坩埚与熔体之间界面层的物理化学相互作用规律,得到如下结论:刚玉坩埚的凝胶注模成型优化工艺如下:三种粒径分别为13mm、0.0451mm和0.045mm以下的板状刚玉的粒度级配为33:45:22（质量百分数）,分散剂的用量为0.045mm以下板状刚玉用量的0.6wt.%,混合浆料的固相含量为80vol.%,单体和交联剂的用量分别为板状刚玉总用量的2wt.%和0.1wt.%,引发剂和催化剂的用量分别为单体用量的4.6wt.%和5.4wt.%,凝胶固化条件为50℃水浴。性能测试结果表明刚玉坩埚的抗折强度为30.5MPa,抗热震稳定性在50次以上。显微组织结构分析结果表明在刚玉坩埚中未出现团聚...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
颗粒间作用能与距离的关系
用量的 4.6wt.%和 5.4wt.%，凝胶固化条备了新型刚玉坩埚，并利用带能谱分析等试验方法研究了刚玉坩埚的显微组织方法埚。采用带能谱分析的 Quanta 250 型场样的显微组织结构。采用多晶 X-射线衍和热震稳定性的测试方法同第二章 2.1 试优化工艺，并经过 1600℃保温 180min 样，刚玉坩埚与性能测试试样如图 3.1
图 3.3 刚玉坩埚试样断口的扫描电镜照片(a) 、(a') 低倍二次电子像、背散射电子像 (b) 、(b') 高倍二次电子像、背散射电子像Fig.3.3SEM images ofthe corundumcrucible sample fracture(a),(a') Lowmagnification secondary electron image and backscatteredelectron image(b),(b') High magnification secondary electron image and backscattered electronimage3.2.3 刚玉坩埚的相组成图 3.4 是刚玉坩埚试样磨抛后的扫描电镜照片和能谱分析结果。从图 3.4a 和 a'中可以看出，刚玉坩埚试样的显微组织结构主要包括毫米级板状刚玉、微米级板状刚玉和气孔，其中 A 处是毫米级板状刚玉，B 处是微米级板状刚玉颗粒，C 处是气孔。气孔主要是排胶过程中有机聚合物燃烧掉之后所产生的[53]，因此气孔是容纳成型助剂残留物的场所。由于刚玉坩埚试样不导电，制备扫描分析试样时需进行喷碳处理，所以能谱分析结果中的 C 元素不能考虑在内。能谱分析结果图 3.4b 显示C 处全部是 Al 元素和 O 元素，从而推断该处只有刚玉相，并无任何成型助剂残留物产生，因此，初步证明了刚玉坩埚
【参考文献】：
期刊论文
[1]铸造高温合金与纯净化熔炼技术发展现状[J]. 张业欣,王万林. 金属材料与冶金工程. 2015(04)
[2]Effect of Mo Addition on Microstructural Characteristics in a Re-containing Single Crystal Superalloy[J]. X.G.Liu,L.Wang,L.H.Lou,J.Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2015(02)
[3]浇注温度对K417G合金组织及力学性能的影响[J]. 王晓轩,国振兴,于兴福,孙文儒. 铸造. 2014(09)
[4]凝胶注模氧化铝陶瓷浆料充型能力研究[J]. 杨来侠,郭丽萍,韩香广. 铸造技术. 2013(05)
[5]镍基单晶高温合金研究进展[J]. 孙晓峰,金涛,周亦胄,胡壮麒. 中国材料进展. 2012(12)
[6]高温合金熔炼工艺讨论[J]. 王晓峰,周晓明,穆松林,邹金文. 材料导报. 2012(07)
[7]高Cr铸造镍基高温合金K4648的母合金净度研究[J]. 郑亮,肖程波,张国庆,袁华,韩波,唐定中. 材料工程. 2012(03)
[8]K417高温合金母合金锭真空电磁净化技术研究[J]. 金文中,张伟,李廷举,殷国茂. 真空科学与技术学报. 2011(05)
[9]高温合金净化技术研究现状[J]. 尹志冬,戴斌煜,刘智彬,商景利,王薇薇. 铸造. 2011(05)
[10]铸造高温合金中氮的影响机理与控制[J]. 袁超,郭建亭,李谷松,周兰章,葛云超,王巍. 中国有色金属学报. 2011(04)
博士论文
[1]Ca-ZrO2陶瓷及其孔隙率梯度材料的制备与抗热震性能[D]. 陈常连.武汉理工大学 2008
本文编号：2925874
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
颗粒间作用能与距离的关系
用量的 4.6wt.%和 5.4wt.%，凝胶固化条备了新型刚玉坩埚，并利用带能谱分析等试验方法研究了刚玉坩埚的显微组织方法埚。采用带能谱分析的 Quanta 250 型场样的显微组织结构。采用多晶 X-射线衍和热震稳定性的测试方法同第二章 2.1 试优化工艺，并经过 1600℃保温 180min 样，刚玉坩埚与性能测试试样如图 3.1
图 3.3 刚玉坩埚试样断口的扫描电镜照片(a) 、(a') 低倍二次电子像、背散射电子像 (b) 、(b') 高倍二次电子像、背散射电子像Fig.3.3SEM images ofthe corundumcrucible sample fracture(a),(a') Lowmagnification secondary electron image and backscatteredelectron image(b),(b') High magnification secondary electron image and backscattered electronimage3.2.3 刚玉坩埚的相组成图 3.4 是刚玉坩埚试样磨抛后的扫描电镜照片和能谱分析结果。从图 3.4a 和 a'中可以看出，刚玉坩埚试样的显微组织结构主要包括毫米级板状刚玉、微米级板状刚玉和气孔，其中 A 处是毫米级板状刚玉，B 处是微米级板状刚玉颗粒，C 处是气孔。气孔主要是排胶过程中有机聚合物燃烧掉之后所产生的[53]，因此气孔是容纳成型助剂残留物的场所。由于刚玉坩埚试样不导电，制备扫描分析试样时需进行喷碳处理，所以能谱分析结果中的 C 元素不能考虑在内。能谱分析结果图 3.4b 显示C 处全部是 Al 元素和 O 元素，从而推断该处只有刚玉相，并无任何成型助剂残留物产生，因此，初步证明了刚玉坩埚
【参考文献】：
期刊论文
[1]铸造高温合金与纯净化熔炼技术发展现状[J]. 张业欣,王万林. 金属材料与冶金工程. 2015(04)
[2]Effect of Mo Addition on Microstructural Characteristics in a Re-containing Single Crystal Superalloy[J]. X.G.Liu,L.Wang,L.H.Lou,J.Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2015(02)
[3]浇注温度对K417G合金组织及力学性能的影响[J]. 王晓轩,国振兴,于兴福,孙文儒. 铸造. 2014(09)
[4]凝胶注模氧化铝陶瓷浆料充型能力研究[J]. 杨来侠,郭丽萍,韩香广. 铸造技术. 2013(05)
[5]镍基单晶高温合金研究进展[J]. 孙晓峰,金涛,周亦胄,胡壮麒. 中国材料进展. 2012(12)
[6]高温合金熔炼工艺讨论[J]. 王晓峰,周晓明,穆松林,邹金文. 材料导报. 2012(07)
[7]高Cr铸造镍基高温合金K4648的母合金净度研究[J]. 郑亮,肖程波,张国庆,袁华,韩波,唐定中. 材料工程. 2012(03)
[8]K417高温合金母合金锭真空电磁净化技术研究[J]. 金文中,张伟,李廷举,殷国茂. 真空科学与技术学报. 2011(05)
[9]高温合金净化技术研究现状[J]. 尹志冬,戴斌煜,刘智彬,商景利,王薇薇. 铸造. 2011(05)
[10]铸造高温合金中氮的影响机理与控制[J]. 袁超,郭建亭,李谷松,周兰章,葛云超,王巍. 中国有色金属学报. 2011(04)
博士论文
[1]Ca-ZrO2陶瓷及其孔隙率梯度材料的制备与抗热震性能[D]. 陈常连.武汉理工大学 2008
本文编号：2925874
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2925874.html
