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真空熔炼用于制备以普通熔炼方法不能熔炼的特殊金属材料

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真空熔炼用于制备以普通熔炼方法不能熔炼的特殊金属材料

发布日期:2017-09-15 21:17 来源:http://www.dlt-vac.com 点击:

特种熔炼(speeial melting)泛指转炉、电 弧炉、平炉、感应炉等普通熔炼方法以外的熔炼方法, 主要有真空凝壳炉真空熔炼、等离子熔炼和电渣冶金等,用于制备那些以普通熔炼方法不能或难以熔炼的特殊金属材料。 在特殊钢及合金生产中的作用与地位现代化工业技术的迅速发展,特别是随着海洋开发、航空航天、 信息工程r、生物工程及能源开发而出现的现代尖端技 术的迅速发展,对特殊金属材料(高级合金钢及合金) 的品种、质量提出了越来越高的要求。

例如,主要使用于航空发动机、舰艇燃气轮机及某些火箭发动机关键 部件(叶片及涡轮盘)的高温合金,除要求承受一定的 高温作用外,还要能够在氧化性气氛或燃气条件下长 期工作。为此,它们必须具有特定的组织结构和化学成分,从而获得较高的强度、塑性、韧性、持久性能、疲劳 性能、蠕变性能、抗氧化性能、长期组织稳定性及其他 力学、物理性能和良好的加工性能,等等。

由于炉外精炼技术的发展,用电炉流程或转炉流程已经能够生产 一些以前必须用特种熔炼方法才能生产的品种(例如 航空滚珠钢等),但特种熔炼在特殊钢及合金生产中仍 然具有十分重要的作用与地位。特种熔炼主要用于难 熔金属、活泼金属、高纯金属及近终形铸件或熔铸件的 制备。

 (1)难熔金属熔炼。难熔金属钨、铂、妮、钮、锌的熔 点分别为33800C、2675oC、2468℃、2980℃及3180℃, 显然,用转炉、平炉及感应炉熔炼,熔炼温度达不到金 属熔点。电弧炉电弧的温度虽可达4500℃以上,但在 大气下熔炼,金属将被严重氧化,也不能用于难熔金属 的制备。难熔金属必须用具有高温热源且在真空或惰 性气氛下操作的特种熔炼方法来熔炼。 

(2)活泼金属熔炼。钦、错等活泼金属及其化合物 或合金不能在大气下熔炼,钦还会与增竭耐火材料作 用,故只能用那些在真空条件下及水冷铜结晶器中进 行的特种熔炼方法(例如真空电弧重熔或电子束熔炼) 来制备,对于像Ti3AI那样的金属间化合物,为了保证 成分的均匀性,需采用具有感应搅拌的冷蜡涡熔 炼。 

(3)高纯金属熔炼。在特种熔炼过程中的真空条件 有利于碳一氧反应充分地进行,从而达到良好的脱氧 效果;同时对一些杂质元素及低价金属氧化物的挥发 去除效果亦十分明显。加上没有耐火材料污染,可以获 得高纯金属材料,甚至可以通过多次重熔得到超纯的 零夹杂物含量的钢及合金。 

(4)近终形铸件或熔铸件的制备。

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