Migration Law of Mg Element during Electroslag Remelting of Superalloys

Gao Xiaoyong; Ren Weiwang; Zhang Lifeng

doi:10.20057/j.1003-8620.2025-00107

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Migration Law of Mg Element during Electroslag Remelting of Superalloys

Smelting and Solidification | 更新时间：2026-01-16

- Migration Law of Mg Element during Electroslag Remelting of Superalloys
- Special Steel Vol. 47, Issue 1, Pages: 41-46(2026)
- 作者机构：
  
  1.燕山大学机械工程学院，秦皇岛 066004
  2.北方工业大学机械与材料工程学院，北京 100114
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2025-00107
  CLC： TF142
- Received：16 April 2025，
  
  Published：30 January 2026
- 稿件说明：
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高小勇,任威旺,张立峰.高温合金电渣重熔过程中Mg元素迁移规律[J].特殊钢,2026,47(01):41-46.

Gao Xiaoyong,Ren Weiwang,Zhang Lifeng.Migration Law of Mg Element during Electroslag Remelting of Superalloys[J].Special Steel,2026,47(01):41-46.
高小勇,任威旺,张立峰.高温合金电渣重熔过程中Mg元素迁移规律[J].特殊钢,2026,47(01):41-46. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00107.

Gao Xiaoyong,Ren Weiwang,Zhang Lifeng.Migration Law of Mg Element during Electroslag Remelting of Superalloys[J].Special Steel,2026,47(01):41-46. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00107.

摘要

微量元素Mg是影响高温合金热加工性能和高温服役性能的重要因素。研究了电渣重熔用渣料中MgO含量对高温合金中Mg含量的影响规律。当渣料中含有MgO时，高温合金熔体中Al元素与熔渣中MgO发生高温氧化还原反应，形成溶解Mg进入合金液中。当MgO含量较低时，电渣锭中Mg元素分布比较均匀。随着渣料中MgO含量增加，电渣锭中Mg含量增加；但是铸锭不同位置的Mg含量差异增加。采用带有能谱仪的场发射扫描电镜对电渣重熔高温合金中夹杂物和碳化物进行了表征。最后，基于渣-金反应理论对增Mg现象进行了热力学解释。

Abstract

Mg as the trace element is an important factor affecting the hot workability and high-temperature service performance of superalloys. The effect of MgO content in the slag for electroslag remelting on Mg content of a superalloy was investigated. Oxidation-reduction reaction took place at the interface between Al element in the molten superalloy and MgO in the molten slag at high temperatures， and dissolved Mg formed and then diffused into the molten alloy. The Mg content was evenly distributed in the case of low content of MgO in the slag. With the increasing of MgO content in the slag， the Mg content in the superalloy increased. However， the Mg content in different positions of the electroslag remelted ingot had a significant difference. Field emission scanning electron microscope equipped with energy dispersive spectrometer was used to characterize the inclusions and carbides. Thermodynamic analysis was conducted to explain the increasing of Mg content based on slag-metal reaction theory.

关键词

Keywords

references

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