南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域

时间:2021-09-14 11:41:29

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南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域 如熔化期的吹氧助熔或C,Si,Mn等元素的氧化,均使熔池的温度升高,还原期许多脱氧元素与氧发生的反应也是放热反应,当用量较多时,如果不考虑,容易出现高温钢并浪费大量的热量,此外,在制订冶炼温度制度时,还应考虑冶炼过程中的各种温度降。
        一般为出钢量的0.5%~l.5%。对于容量小、浇注盘数多、生产小锭时,取上限值;反之取下限值。配料过程中,不可不考虑钢的相对密度系数。装入量炉料综合收得率是根据炉料中杂质和元素烧损的总量而确定的,烧损越大,配比越高,综合收得率越低。炉料综合收得率=∑各种钢铁料配料比×各种钢铁料收得率+∑各种铁合金加入比例×各种铁合金收得率钢铁料的收得率一般分为三级。一级钢铁料的收得率按98%考虑,主要包括返回废钢、软钢、钢、洗炉钢、锻头、生铁以及中间合余料等,这级钢铁料表面无锈或少锈。二级钢铁料的收得率按94%考虑,主要包括低质钢、铁路建筑废器材、弹簧钢、车轮等。三级钢铁料的收得率波动较大,一般按85%~90%考。南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域镍/钢爆炸复合板有效综合了钢基体的强度和镍复层的耐蚀性, 节省了镍合金材料。但是镍/钢复合板的热处理一直是影响其综合质量的关键点, 主要体现在界面显微硬度偏高, 复层耐蚀性不达标等。文章以复层带焊缝的镍基合金C-276复合板为研究对象, 对不同热处理工艺下复合板性能进行对比分析 是在钢液温度不太高的情况下,熔池容易出现[寂静"的现象,加矿后熔池不沸腾,这时应立即停止加矿,而要用萤石调整熔渣的流动性并升温,     脱碳初期,流动性良好的熔渣在C0气泡的作用下呈泡沫状,并经炉门能自动流出。。

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南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域 镍板等应装在高温区以外,即靠炉坡处,以减少其挥发损失,容易增碳的铬铁合金也不要直接放在电极下面,     (4)保护炉衬,装料时,还应尽量减轻炉料对炉衬的损害,为此,装料前,在炉底上先铺一层为炉料重量l。实验设备与方案设计

均移至炉外进行,而氧化期的任务也就得以减轻, 一,氧化方法     1.矿石氧化法     矿石氧化法属于间接方式的供氧,它主要是利用铁矿石或其他金属化矿石中的氧通过扩散转移来实现钢液中的C,Si,Mn等元素及其他杂质的氧化。
        这样很快就能将磷降到扒渣许可的条件,后采用高温、薄渣脱碳直至满足工艺要求为止。如果已满足扒渣的许可条件,这时的操作主要是制造熔池沸腾和降碳,与此同时升温。具体操作是:全熔扒渣后制造合适的渣量,用氧气快速化渣与升温,当温度合适后,可采用矿氧并用或纯氧脱碳,直至满足工艺要求为止。c.碳低、磷高。这时应集中力量去磷,然后增碳,当温度上来后,再制造脱碳沸腾直至满足工艺要求为止。d.碳低、磷低。这时的操作主要是增碳,然后再脱碳激烈沸腾,与此同时快速升温。如果炉料质量较好,即杂质较少,而激烈沸腾时间不够时,也可借助于直接吹入氩气或吹CO气体来弥补熔池的沸腾。以满足工艺要求。第七节还原期精炼操作还原精炼的具体任务是:(1)尽可能脱除钢液中的。实验复层选用材料为厚度5 mm的镍基合金, 其牌号为C276 (该合金化学成分见表1) , 拼焊方式为等离子自动焊, 焊丝选用配套的ERNi Cr Mo-4, 焊缝经RT检测, 无焊接缺陷存在, 基板选用厚度为46 mm的钢板, 牌号为Q345R, 爆炸复合后, 复合板试板的规格为5 (复层厚度) /46 (基层厚度) ×380×1 000 mm。 而且还能很好地捕捉,吸附非金属夹杂物,  四,熔化期脱磷操作 熔化期的正确操作,可以把钢中的磷去除50%-70%,剩余的残存磷在氧化期借助于渣钢间的界面反应,自动流渣,补造新渣或采用喷粉脱磷等办法继续去除。每根汤道重20kg,中注管钢重l20kg,注余重l50kg,其他已知条件如下:炉中残余锰量为0.10%,残余铬量为0.15%,残余钼量为0.01%。控制规格成分:C0.38%、Mn0.45%、Crl.55%、M00.20%、Al0.90%。铬铁含铬量为65%,收得率为96%;锰铁含锰量为60%,收得率为98%;钼铁含钼量为70%,收得率为98%;铝锭含铝量为98%,收得率为75%。C生为4.00%,C返为0.30%,C杂为0.10%,炉料综合收得率为96%,38CrMoAl的相对密度系数为0.9872,矿石的铁含量为60%。当配碳量为0.80%时,求配料量和配料组成?解:(1)出钢量=(3200×6+20×6+120+150)×0.9872=19339.25(kg)(2)(kg)(3)配料量:(kg)铁合金总补加量=115.11+433.89+53.56+236.81=839.37(kg)矿石进铁量=(19339.25-839.37)×4%×60%×80%=355.20(kg).配料量=20145.O5=839.37—355.20=18950.48(kg)(4)配料组成:令杂铁配比为20。

南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域 氧气氧化时,由于纯氧对钢液的直接作用,各元素氧化的动力学条件好,在供氧强度较高的情况下,更有利于低碳钢或超低碳钢的冶炼,     氧气氧化属于放热反应,进而也有利于提高和均匀熔池温度而减少电能消耗,此外。        易氧化元素烧损大。(2)不氧化法。不氧化法冶炼的特点是没有氧化期,一般全用精料,如本钢种或类似本钢种返回废钢以及软钢等,要求磷及其他杂质含量越低越好,配入的合金元素含量应进入或接于成品钢规格的中限或下限。不氧化法冶炼可回收大量贵重合金元素和缩短冶炼时间。在缺少本钢种或类似本钢种返回废钢时,炉料中可配入铁合金,这种冶炼方法又叫做装入法,用“入”字表示,多用于冶炼高合金钢等钢种上。不氧化法冶炼如果不采取其他有效措施相配合,则成品钢中的氢、氮含量容易偏高。为了消除这种缺点,从而出现了返回吹氧法。(3)返回吹氧法。返回吹氧法简称返吹法,用“返”字表示。该法主要使用返回废钢并在冶炼过程中用氧气进行稍许的氧化沸。利用OLYMPUS GX41光学显微镜及JSM-6700F扫描电镜观察试样微观组织形貌, 采用MODEL55100型电子试验机进行拉伸试验, 在LWS-160双工位钢筋冷弯试验机上完成复合板弯曲试验, HWY-30型低温水浴完成腐蚀速率测定试验等。镍基合金C-276在600~950℃温度区间内具有亚稳定性能, 在此敏化温度区长时间滞留, 可能受到敏化作用, 产生晶间腐蚀敏感性, 文章结合常用热处理制度, 对复合板进行热处理, 工艺方案设计。

南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域      (3)了解钢种的特性和易产生的冶金缺陷,不同的钢种有不同的特性,易产生不同的冶金缺陷,对冶炼温度的要求也不一样,一般对于碳含量低,熔点高,粘度大的钢种,确定的冶炼温度要略高一些,而对于含碳或含硅或含锰高。然后根据形成钢饼的表面特征来估计碳含量。(8)根据火花的特征鉴别钢中的碳含量。利用火花的特征鉴别钢中的碳含量应具备砂轮机一台,但该法偏差大,这主要是砂轮打磨出的火花与砂轮机的转数及砂轮的砂粒粗细等有关,在炉前并不常用。(9)根据碳花的特征判断钢中的碳含量,该法简称碳花观察法。由于该法简便、迅速、准确,因此获得普遍的应用。未经脱氧的钢液在样勺内冷却时,能够继续进行碳氧反应,当气泡逸出时,表面附有一薄层钢液的液衣,宛如空心钢珠,这就是火星。又因为气泡是连续逸出的,所以迸发出来的火星往往形成火线。如果钢中的游离碳较多,有时在火星的表面上还附有碳粒。当气泡的压力较大而珠壁的强度不足时,迸发出来的火星破。是复层带焊缝的镍/钢复合板的外观。从图中可以看出, 爆炸焊接后的复合板从外观看, 结合良好, 无分层等缺陷。从复合板的超声波 (UT检测) 结果来看:复合板结合良好,  

针对不同热处理工艺下的复合板试板, 检验各自的力学性能, 检测结果见表3。可以看出:五种热处理工艺下, 复合板的强度、弯曲 (弯心直径为4D, 弯曲角度为180°) 、冲击、剪切性能均达到标准要求 使氧化渣的渣量达到料重的3%-4%,为了加速造渣材料的熔化可用氧气吹拂渣层,流动性不好时要用萤石调整,当温度达到l530℃以上开始用矿石氧化,在氧化过程中,应控制脱碳速度,并掌握熔池的激烈沸腾时间,脱碳量要满足工艺要求。
        内浇口方向不对,金属液冲坏了砂型;④合箱时型腔或浇口内散砂未清理干净粘砂铸件表面粗糙,粘有一层砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大;②型砂含泥量过高,耐火度下降;③浇注温度太高;④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少;⑤干型铸造时铸型未刷涂斜或涂料太薄夹砂铸件表面产生的金属片状突起物,在金属片状突起物与铸件之间夹有一层型砂①型砂热湿拉强度低,型腔表面受热烘烤而膨胀开裂;②砂型局部紧实度过高,水分过多,水分烘干后型腔表面开裂;③浇注位置选择不当,型腔表面长时间受高温铁水烘烤而膨胀开裂;④浇注温度过高,浇注速度太慢错型铸件沿分型面有相对位置错移①模样的上半模和下半模未对准;②合箱时,上下砂箱错位;③上下砂箱未夹紧或上箱未加足够压。。

南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域 一般说来,炉料质量越差或对钢的质量要求越严,要求脱碳量要相应高些,     生产实践证明,脱碳量过少,达不到去除钢中一定量气体和夹杂物的目的,而脱碳量过大,对钢的质量并没有明显的改善,相反会延长冶炼时间及加重对炉衬的侵蚀。复合板界面硬度高主要是受爆炸复合过程中爆炸硬化的影响, 从表3可以看出:随着热处理温度的升高, 复合板的加工硬化现象得到明显改善, 界面处的显微硬度总体呈现下降态势, 且热处理温度在1 000℃、1 100℃时, 界面处显微硬度已接基体 (300HV+) 硬度。热处理温度不仅影响复合板界面硬度, 还影响复合板的剪切强度, 从剪切结果来看, 正火处理时, 复合板的剪切强度虽有所下降, 但是均高于标准要求200%以上 渣中(FeO)的含量少,且钢液中[FeO]的终含量也少,这样可减轻钢液精炼的脱氧负担,然而脱磷条件却恶化了,所以脱磷任务必须在熔化末期或氧化初期且当钢液的温度处于不太高的情况下就已完成,吹氧脱碳冶炼时间短。。

南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域 温度制度的制订主要应考虑以下诸因素:     (1)掌握钢的熔点与钢液的粘度,大量的科学试验和生产实践证明,只有冶炼温度超过熔点的一定范围时,渣钢间的各种物化反应才能得以充分进行,因此钢的熔点是制订冶炼温度制度的基础。
        出钢温度应高一些,而流动性较好或对耐火材料腐蚀作用大的,如高硅钢、高锰钢或高锰高硅钢,出钢温度应低一些;合金元素较多和杂质较多的高合金钢温度控制应高一些,而一般合金钢的温度控制相应要低一些;对发纹或断口等缺陷敏感性强的钢种温度控制应高一些,而对裂纹、缩孔、白点或碳化物不均匀等缺陷敏感性大的钢种温度控制应低一些;上注时的出钢温度应比下注时的低一些;多盘浇注的出钢温度应比单盘浇注的高一些,对于没有升温能力的炉外精炼或包中合金化或包中加固体合成渣的。出钢温度要求更高一些;一般夏季出钢温度要比冬季低一些;出钢量少的出钢温度应比出钢量多的高一些。(2)钢液温度的调整因钢液在还原前已被加热到等于或稍高于出钢温。复合板的耐蚀性 (检验方法选用ASTM G28 B法) 是被关注的另一项关键指标, 从表3可以看出:除1 000℃正火工艺下, 复层的耐蚀性不满足标准要求外, 其余热处理制度下复层的耐蚀性均达到标准要求。结合显微组织分析, 1 000℃工艺下, 复层析出大量金属间相, 这些相的析出增大了晶界和晶粒本身在合金成分和结构方面的不均匀性, 导致其腐蚀性能降低,   母材晶界可现明显晶间腐蚀裂纹和晶界加宽现象, 说明试样存在较严重的晶间腐蚀;观察晶间腐蚀实验后试样的外观 (如图3) 可见, 整个复层布满了腐蚀孔洞, 且焊缝位置更为集中, 该工艺下试板宏观与微观观察结果与耐蚀性实验结果是一致的, 经能谱分析 , 该析出相成分以Mo、W为主。

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南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域      在上述任务完成的同时,钢液中的C,Si,Mn,Cr等元素及其他杂质也发生不同程度的氧化,配备炉外精炼装置的冶炼,电炉只是一个率的熔化,脱磷与升温的工具,在这种条件下,钢液中的气体及非金属夹杂物的去除等。
        有的在出钢前加硅钙0.5~lkg/t钢。硼铁的收得率为30%~50%,如果采用喂丝机向钢液中喂硼,收得率可达90%。(14)氮。氮易于扩散逸出,不能在氧化期加入。在返吹法冶炼中,搭用含氮返回料时氮的收得率也较低,一般为30%左右。当向钢液中吹入氮气时,虽然也能增加氮含量,但收得率较低且不稳定。在电炉炼钢上,作为合金化元素使用的氮,通常以氮锰合金或氮铬合金的形式在还原期加入,影响收得率的因素主要有合金中的氮含量、钢液的温度及钢中的化学成分等。一般是合金中的氮含量低(如l%左右)时,收得率可达100%;氮含量较高(如6%~7%)时,收得率较低。钢液的温度过高时,氮合金中的部分氮易挥发;而钢液的温度过低。对于1 100℃温度下的正火处理, 对比空冷和水冷状态下试样的显微组织 (见图5) 可见, 空冷条件下组织中二次相析出的量较多, 这主要是因为空冷状态下, C-276冷却速率较慢, 在敏化温度 (600~950℃) 区间停留时间较长, 导致更多的二次相析出, 但从腐蚀速率实验结果来看, 仍满足标准≤2.75 mm/Y的要求。

综上所述:对于复层为C-276的复合板, 为了大限度的改善爆炸硬化现象, 降低界面硬度, 并且有效保证复层的耐蚀性, 应对复合板进行1 100℃下的正火, 并配合尽可能大的冷却速率, 减少二次相析出。

南昌青山湖Incoloy 901高镍合金板应用领域结论

1) C276/Q345R爆炸复合板试板在低温 (480~550℃) 退火或高温 (1 100℃) 正火, 各项性能均能达到相关标准要求。

2) 采用低温 (480~550℃) 退火时, 复合板爆炸硬化改善不充分, 使复合板界面显微硬度过高, 不利于后续加工。

3) 为了大限度的改善爆炸硬化现象, 降低界面硬度, 并且有效保证复层的耐蚀性, 应对复合板进行1 100℃加热后正火, 并配合尽可能大的冷却速率, 以减少二次相的析出。
        (2)收得率要高,成本要低;(3)合金材料带入钢液中的杂质,如SiOAl2O3等能有机会去除;(4)加入的合金材料对熔池温度不要波动过大,即使波动较大,也应在炼钢工的掌握之中,否则将会影响操作的正常进行。在冶炼过程中,为了满足上述的加入原则,应根据合金元素的物化性质、使用量和冶炼方法等来确定加入时机和加入方法。合金元素与氧的亲和力比铁小的,如镍等,大量使用时,应在装料或熔化期加入。少量使用时,应在氧化期或还原期调入。与氧的亲和力和铁比不相上下的合金元素,如钨等,如采用返吹法或不氧化法冶炼时,应在装料或熔化期加入,如采用矿氧法冶炼时,应在氧化末期或还原初期加入;与氧的亲和力比铁稍大一些的合金元素。 扒渣前要调整好熔渣的流动性,因过稀的熔渣会从耙头两侧溜开,也容易带出钢水,过稠的熔渣操作费力,也不易扒出,两者都延长扒渣时间,且又不易扒净,因此,扒渣前调整好熔渣的流动性也是十分必要的,     B.氧化末期对全扒渣的要求及操作     因为氧化渣中(FeO)和磷含量很高。


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