资源描述：
《特种冶金新技术_李正邦》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第23卷第6期特殊钢Vol.23.No.62002年12月SPECIALSTEELDecember2002#1##综述#特种冶金新技术李正邦(钢铁研究总院,北京100081)摘要论述了特种冶金技术,包括真空感应脱气浇铸、冷坩埚感应悬浮熔炼等真空冶金,真空电渣重熔、电渣快速重熔、电渣复合技术等电渣冶金和等离子冶金技术的新进展,并评述了其发展方向。关键词特种冶金真空冶金等离子冶金电渣冶金冷坩埚感应悬浮熔炼NewTechnologyinSpecialMetallurgyLiZhengbang(CentralIronandSteelResearchInstit
2、ute,Beijing100081)AbstractThenewtechnologyinspecialmetallurgyincludingvacuummetallurgytechnology-vacuuminductionde-gassingpouringandcoldcrucibleinductionlevitationmelting,electroslagmetallurgytechnology-vacuumelectroslagremelt-ing,electroslagrapidremeltingandelectroslagcladding,
3、andplasmametallurgytechnologyhavebeenpresentedanditsfur-therdevelopmentisreviewedinthispaper.MaterialIndexSpecialMetallurgy,VacuumMetallurgy,PlasmaMetallurgy,ElectroslagMetallurgy,ColdCrucibleInductionLevitationMelting从冶炼热源及冶炼气氛上特种冶炼分为:真空冶金、电子束熔炼、等离子冶金及电渣冶金4大类。特种冶金产品总量不到钢总产量的1%,
4、但产值很高,是生产高质量特殊钢及超级合金、难熔合金(W、Mo、Nb、Ta、Re)、活泼金属(Ti、V、Zr等)、高纯金属(如零夹杂钢)及近终形铸件的手段。近年各发达国家均致力发展特种冶金,欧美各国通称/特种熔炼0(SpecialMelting),独联体国家通称/特种电冶金0(ÁȺ±½Î¿±Ñ½¶¼ÄÂÀ¾¶Ä±½½Å´ºÑ),在中国通用/特种冶金0。图1可浇注铸锭和自耗电极双座VIDPFig.1VIDP-duplexsystemwithcombinedingotandcon-1真空冶金sumedelectrodecasting真空冶金通常在0101~
5、50Pa。超级合金、难熔合金、活性金属数量增长、质量提高以及金属间炼室、合金装料室与铸锭室用真空管道与真空阀化合物的应用扩大,推动真空冶金的发展。门进行连接与分隔,从而使真空室容积大为减小,1.1分隔式真空感应熔炼VIDP用蒸汽喷射泵,迅速达到高真空度0167Pa,有很1991年德国Eriesee城ALD公司开发了真空强的脱气能力,所以又称真空感应脱气浇铸VIDP[1](VacuumInductionDegassingPouring)。在熔炼室熔分隔式感应熔炼炉,具有熔化、精炼、合金化、脱气、浇铸的功能。其原理见图1,即将真空感应熔化与精炼时,真空室可
6、以更换铸模,加料室可以进#2#特殊钢第23卷行下一炉装料,大大缩短辅助时间,生产周期缩短钢铁研究总院用冷坩埚感应悬浮熔炼成功地到2h。它既可生产铸锭,又可以浇铸自耗电极供生产了多种金属间化合物,如Ni3Al基合金以及VAR、EBR、ESR用,近10年该公司制造了18台TiAl和Ti3Al合金等。VIDP设备并投入生产。[2,3]2等离子冶金1.2冷坩埚感应悬浮熔炼近年出现冷坩埚悬浮熔炼技术(ColdCrucible等离子弧作为冶金热源的主要潜在优势是:LevitationMelting),通过采用不同频率分段感应,(1)能量集中,温度高(5000~30
7、000K),离上部采用较高频率加热炉体,下部采用较低频率子流速度快(100~500mPs),可达到快速升温、快增加对物体悬浮力。目前最大的悬浮熔炼能力已速反应的效果;超过10kg,见图2。冷坩埚感应悬浮熔炼在真空(2)气体处于离子状态,反应活性强,可根据条件下进行,所以纳入真空冶金。需要选择工作气体。如用还原性气体(H2、CO、烃、烷),可进行矿石直接还原,也可以脱氧使铸锭不残存脱氧产物。用氮作工作气体使合金增氮;(3)在高温等离子弧作用下,S、P、Pb、Be、Sn、As等杂质易挥发;(4)等离子弧温度高,适应于熔炼W、Mo、Re、Ta、Zr及其合金;
8、(5)等离子弧调整范围广,输入功率与金属熔化率无直接关系,重熔可以控制金属凝固,制取[4]单晶
