BaZrO 3 耐火材料Y 3+ /Ca 2+ 掺杂改性及其与钛熔体界面反应

发布时间：2021-03-11 00:43

　　钛合金由于具有高的比强度,好的抗腐蚀性和生物相容性等优点,在航空、航天、化工和生物医疗等领域广泛使用。目前,因为钛材生产周期长,能耗高等阻碍其工业发展。本课题组将真空热坩埚感应熔炼技术应用于钛合金熔炼,此技术能耗低,且可得到成分均匀的钛材,但此技术需要具备不与钛合金发生反应的耐火材料。基于前期课题组将钙钛矿结构BaZrO₃耐火材料应用于钛合金熔炼,取得了一定的成果,但BaZrO₃耐火材料会在钛合金熔体中发生溶解反应,对含钛量高的钛合金产生污染。课题组先后使用Y₂O₃和CaO两种高稳定性耐火材料通过掺杂改性制备BaZrO₃基耐火材料,但掺杂量比较单一,且获得的耐火材料为两相,为进一步提高BaZrO₃的稳定性,本论文针对掺杂量及粉体制备工艺优化,以获得烧结性能良好且抗侵蚀性能强的Y₂O₃与CaO掺杂的BaZrO₃耐火材料,用于熔炼钛合金,并分析了耐火材料在钛合金熔体中的溶解反应动力学与热力学影响... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

真空自耗电弧炉示意图

然而，电渣重熔技术具有高功耗和高能耗。而且由于钛及钛合金有了许多其他适合的熔炼方法，使得电渣重熔技术在熔炼钛及其合金方面并没有工业化。图1.2 电渣重熔过程示意图Fig. 1.2 Schematic diagram of electroslag remelting process(3) 电子束冷床炉熔炼(EBCHM)电子束熔炼炉(Electron beam cold hearth melting，简称EBCHM)最早是由美国Viking公司于70年代建造，其目的是切削再循环，电子束熔炉技术是由AxelJohnson(THT公司前身)于1983年开发，并且在接下来的13年中，THT采用电子束熔炼炉累计冶炼6万吨钛合金，其中4.5万吨纯钛锭占冶炼总量的75％[39]，这表明电子束熔炼炉对钛合金的熔炼具有重要意义。电子束熔炼炉熔炼过程示意图如图1.3所示，其原理是用电子枪发射电子弧，将水平输送的原料被加热并熔化，然后熔融的钛熔体流到精炼炉体的中间

金属损失多、成分不易控制；电子束冷床熔炼炉生产的铸锭多样化、大型化，但铸锭大，长度太长，对后续要进行的热处理及锻造等设备要求也高。图1.3 电子束冷床炉熔炼过程示意图Fig. 1.3 Schematic diagram of Electron beam cold hearth melting process(4) 等离子束冷床炉熔炼(PACHM)等离子束冷床炉熔炼(Plasma beam cold hearth melting，简称PACHM)技术的工艺与EBCHM原理相同，主要区别是冷床炉的热源不同，此技术热源为等离子枪发出的等离子弧，其示意图如图1.4所示。与自由电弧不同的是等离子弧是具有集中能量和细长弧的压缩电弧。等离子


本文编号：3075562