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宝博体育_ 陶瓷坩埚真空感应熔炼钛合金的研究现状​

本文摘要:陶瓷坩埚真空感应熔炼钛合金的研究现状 高温钛合金在浇注温度下具有低的流动性所以在熔炼时必须使熔体保持一定的过热度来防止浇注历程中发生的冷隔和浇不足缺陷。现在熔炼高温钛合金常用的方法有真空自耗电弧熔炼(VAR)法和真空感应凝壳熔炼(ISM)法和VAR 和 ISM 等方法相比接纳陶瓷坩埚真空感应熔炼钛合金有容易控制合金身分、提高过热度和成本的优势。

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陶瓷坩埚真空感应熔炼钛合金的研究现状

高温钛合金在浇注温度下具有低的流动性所以在熔炼时必须使熔体保持一定的过热度来防止浇注历程中发生的冷隔和浇不足缺陷。现在熔炼高温钛合金常用的方法有真空自耗电弧熔炼(VAR)法和真空感应凝壳熔炼(ISM)法和VAR 和 ISM 等方法相比接纳陶瓷坩埚真空感应熔炼钛合金有容易控制合金身分、提高过热度和成本的优势。

陶瓷坩埚质料的选择必须满足以下条件:(1)坩埚质料必须能耐高的温度熔点要在 Ti 和大部门合金元素的熔点之上;(2)不应在熔炼历程中和合金熔体发生反映;(3)必须能耐热打击。由于合金熔体的高化学活性所以最终的过热处置惩罚必须很是迅速。这个历程将导致接触熔体和不接触熔体的坩埚部门发生较高的热梯度。

凭据上述原则和报道一些金属氧化物如 Al2O3、ZrO2、CaO 和 Y2O3适互助为坩埚质料来熔炼钛合金。研究人员接纳 Al2O3坩埚真空感应熔炼了Ti-48Al-2Cr 合金效果显示在种种情况下获得的合金铸锭组织均包罗α2和γ相片层以及 Al2O3颗粒。颗粒的泛起可能归因于熔体与坩埚的机械交互作用同时组织中没有发现钛氧化合物降低了熔体与坩埚发生化学反映的可能性。Al2O3颗粒体积分数随着冷却速度的增加而下降随着熔体在坩埚内保温时间的增加而增加。

研究还发现坩埚的纯度对 Al2O3颗粒的发生具有重要的影响坩埚纯度越高所发生的Al2O3颗粒越少。研究人员接纳带有Y2O3涂层的ZrO2坩埚研究了过热参数(温度和保温时间)对Ti-48Al合金和坩埚界面反映的影响效果显示接纳真空感应熔炼技术铸造Ti-48Al 合金的优化熔炼工艺参数是过热温度1550℃保温时间60s。Y2O3作为坩埚的面层质料熔炼TiAl合金是可行的。过热温度和保温时间是影响合金和坩埚界面反映的重要因素并直接影响着界面合金元素和显微硬度的漫衍。

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接纳 CaO坩埚真空感应熔炼技术乐成熔炼了Ti-48Al 合金。效果显示过热温度在1550℃和1600℃时合金的氧含量划分为0.08wt.%和 0.10wt.%氧含量过高限制了其在临界条件下的应用。在过热温度到 1600℃时合金的最大α 型反映层厚度和外貌显微硬度划分到达 50μm 和 326HV。

选用差别坩埚在同等条件下熔炼 Ti-46Al 合金时发现氧化物夹杂数量最多的是Y2O3坩埚最少的是 CaO 坩埚其次是ZrO2坩埚。研究还发现氧含量对合金的室温抗拉性能具有重要的影响接纳Y2O3坩埚熔炼Ti-46Al 合金时的氧含量可到达 0.4wt.%能有效地提高合金的强度。研究了Y2O3坩埚对Ti-46Al-8Nb 合金在定向凝固时的污染情况效果显示定向凝固时形成的非金属颗粒是Y2O3Y2O3颗粒的体积分数随着反映时间和熔体温度的增加而增加。通过盘算可得Y2O3颗粒的形成激活能为 421.8k J/mol时间指数为 0.55。

Y2O3颗粒的形态和漫衍讲明它们是合金在凝固历程中通过共晶反映形成的。


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