技術(shù)規(guī)范jsgf
鎳基合金VIM、ESR、VAR常用三大熔煉工藝
鎳基合金是指650~1000℃鎳耐熱合金、鎳耐腐蝕合金、鎳耐磨合金、鎳精密合金、鎳形記憶合金是一種強(qiáng)度高、耐氧化腐蝕性強(qiáng)的合金。它們都有非常重要的應(yīng)用,如鎳基高溫合金,通常用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆、能源轉(zhuǎn)換設(shè)備等,服務(wù)于航空、發(fā)電、國防、醫(yī)療和核工業(yè)的高端領(lǐng)域。
由于鎳基合金原成分熔點(diǎn)高,純度要求高,鎳基合金金原成分熔點(diǎn)高,純度要求高,非常獨(dú)特??偨Y(jié)以下特鋼100秒的主要工藝有三個(gè):
1.真空感應(yīng)熔化(VIM)
真空感應(yīng)熔煉(vacuum induction melting,簡稱VIM)在真空條件下,利用電磁感應(yīng)在金屬導(dǎo)體中熔化渦流加熱爐材料。
VIM它能最大限度地控制化學(xué)成分,防止熔液與大氣中的氫、氧、氮接觸。電磁攪拌不僅能使熔液均勻,還能將反應(yīng)物帶入熔體和真空界面,使后續(xù)精煉反應(yīng)順利進(jìn)行。大多數(shù)高溫合金的機(jī)械性能可以大大提高氣體含量和非金屬夾雜物的揮發(fā)和沉淀。
VIM爐是鎳基高溫合金、耐腐蝕合金等特殊合金材料生產(chǎn)的重要冶煉設(shè)備,特別是含有鋁、鈦等活性元素的合金,必須采用真空感應(yīng)熔化。
2、電渣重熔(ESR)
電渣重熔(Electro-Slag Remelting,簡稱ESR)熔渣產(chǎn)生的電阻熱作為熱源熔化的方法。電流通過液體殘?jiān)刍饘匐姌O,熔化的金屬聚集成熔滴,通過殘?jiān)鼘拥稳虢饘偃鄢?,然后在水冷結(jié)晶器中結(jié)晶凝固成鋼錠。電渣冶金是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)材料、高溫熔煉、化學(xué)精煉、冷凝結(jié)晶生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)錠、純度高、硫含量低、非金屬夾雜物少、錠表面光滑、晶體均勻致密、金相組織和化學(xué)成分均勻,廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、能源、船舶、電子、石化、重型機(jī)械等國民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域。
3.真空自耗電弧熔煉(VAR)
真空自耗電弧熔煉(Vacuum Arc Remelting,簡稱VAR)直流電源在電極與放置在水套中的銅坩堝底板之間產(chǎn)生電弧,電弧加熱產(chǎn)生高熱,熔化電極,電極下降溶解,在水冷銅坩堝中形成熔池,熔化金屬完成速凝、結(jié)晶、凝固成錠。
真空電弧熔煉一般用于精煉不銹鋼、超易氧化金屬、合金等易氧化金屬和合金,減少活性元素(如Al、Ti)鑄錠凝固過程可控,顯著提高了鑄錠的清潔度、均勻性、抗疲勞性和斷裂韌性。
真空電弧熔煉一般用于精煉不銹鋼、超易氧化金屬、合金等易氧化金屬和合金,減少活性元素(如Al、Ti)鑄錠凝固過程可控,顯著提高了鑄錠的清潔度、均勻性、抗疲勞性和斷裂韌性。因此,其組織一致性和均勻性較好,雜物數(shù)量較少,合金純度進(jìn)一步提高。真空電弧熔煉非常適合鈦、鉬、鈮等特殊鋼、活潑、難熔的金屬。
值得注意的是,國內(nèi)外大多數(shù)優(yōu)質(zhì)高溫合金、耐腐蝕合金等特殊材料不采用單獨(dú)的工藝,而是通過真空感應(yīng)爐 電渣重熔爐(VIM ESR)或真空感應(yīng)爐 真空自耗爐(VIM VAR)生產(chǎn)軍用品等少數(shù)苛刻行業(yè)(VIM ESR VAR)進(jìn)行生產(chǎn)。