1.钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所,北京 100081
2.钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院,北京100081
李龙飞(1990―),男,博士,工程师;E-mail:aifei_0105@126.com
收稿:2023-05-25,
纸质出版:2023-10-01
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李龙飞,林腾昌,张强等.电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金夹杂物的影响[J].特殊钢,2023,44(05):76-82.
Li Longfei,Lin Tengchang,Zhang Qiang,et al.Effect of Electroslag Remelting Slag System on Inclusions in C-HRA-3 Heat-Resistant Alloy[J].Special Steel,2023,44(05):76-82.
李龙飞,林腾昌,张强等.电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金夹杂物的影响[J].特殊钢,2023,44(05):76-82. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2023-00089.
Li Longfei,Lin Tengchang,Zhang Qiang,et al.Effect of Electroslag Remelting Slag System on Inclusions in C-HRA-3 Heat-Resistant Alloy[J].Special Steel,2023,44(05):76-82. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2023-00089.
本文利用10 kg级保护气氛电渣重熔炉,研究了两种电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金电渣锭夹杂物数量、尺寸、分布规律的影响。结果表明,60%CaF
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-20%Al
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-10%CaO-10%MgO渣系的液相线温度为1 417 ℃,新型50.4%CaF
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-26.1%Al
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-19.5%CaO-4%MgO渣系的液相线温度为1 324 ℃,且固液两相区的温度区间较窄,液态熔渣的电阻率高,可实现C-HRA-3合金电渣重熔的高熔速稳定冶炼。两种渣系冶炼的电渣锭中,夹杂物主要包括氧化物、碳氮化物和硫化物等类型,电渣锭边缘位置夹杂物数量与自耗电极相近,电渣锭边缘到中心位置夹杂物数量呈现出逐渐减少的趋势。两种渣系冶炼的电渣锭中,氧化物夹杂的平均尺寸分别为3.019 μm和2.341 μm。新型渣系冶炼的电渣锭中,沿径向不同位置处,尺寸>3 μm的氧化物夹杂数量占比均更小,对C-HRA-3合金大尺寸氧化物夹杂具有更显著的去除效果。
In this paper, the effects of two types of electroslag remelting slag systems on the content of the quantity, size, and distribution of inclusions in C-HRA-3 heat-resistant alloy electroslag ingots was investigated by using a 10 kg level protective atmosphere electroslag remelting furnace. The results show that the liquidus temperature of 60% CaF
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-20% Al
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-10% CaO-10% MgO based slag system is 1 417 ℃, the liquidus temperature of new type 50.4% CaF
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-26.1% Al
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-19.5% CaO-4% MgO based slag system is 1 324 ℃ and the new type slag system has a narrow temperature range between solidus and liquidus, and the resistivity of liquid slag is high, which can ensure the high melting rate and stable smelting of C-HRA-3 alloy electroslag remelting. The inclusions in the electroslag ingots produced by two slag systems mainly include oxides, carbonitrides, and sulfides. The number of inclusions at the edge of the electroslag ingots is similar to that of the consumable electrode, and the number of inclusions from the edge to the center of the electroslags shows a gradually decreasing trend. Moreover the average size of oxide inclusions in electroslag ingots smelted with two slag systems is respectively 3.019 μm and 2.341 μm. Along different radial positions of the new type slag system smelting electroslag ingot, the proportion of oxide inclusions with size
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3 μm is smaller, which has a more significant removal effect on large-sized oxide inclusions in C-HRA-3 alloy.
何维 , 朱骅 , 刘宇钢 , 等 . 超超临界发电技术展望 [J]. 能源与环保 , 2019 , 41 ( 6 ): 77 - 81 .
邢娜 , 黄宝 , 何立波 . 超临界超超临界锅炉管品种的开发现状 [J]. 特殊钢 , 2016 , 37 ( 1 ): 17 - 21 .
陈正宗 , 刘正东 , 董陈 , 等 . C-HRA-3耐热合金850 ℃持久性能及组织特征 [J]. 金属热处理 . 2020 , 45 ( 1 ): 135 - 139 .
陈正宗 , 刘正东 , 包汉生 , 等 . C-HRA-3耐热合金奥氏体晶粒长大动力学 [J]. 钢铁 . 2017 , 52 ( 7 ): 64 - 67 .
刘正东 , 陈正宗 , 何西扣 , 等 . 630~700 ℃超超临界燃煤电站耐热管及其制造技术进展 [J]. 金属学报 . 2020 , 56 ( 4 ): 539 - 548 .
陈希春 , 王飞 , 史成斌 , 等 . 电渣重熔工艺对GH4169脱硫的影响 [J]. 钢铁研究学报 , 2012 , 24 ( 12 ): 11 - 16 .
刘福斌 , 臧喜民 , 姜周华 , 等 . 导电结晶器电渣重熔中非金属夹杂物的去除 [J]. 中国冶金 , 2010 , 20 ( 5 ): 5 - 8 .
杨波锋 , 刘建华 , 韩志彪 , 等 . 电渣重熔对FeCrAl不锈钢中夹杂物的影响 [J]. 钢铁研究学报 , 2015 , 27 ( 10 ): 19 - 25 .
邬中华 , 郭波 , 王松伟 , 等 . 保护气氛电渣重熔对DZ2高速车轴钢成分及夹杂物的影响 [J]. 特殊钢 . 2023 , 44 ( 1 ): 19 - 24 .
杨浩 , 王方军 , 李采 , 等 . 镍基高温合金的熔炼工艺研究进展 [J]. 特殊钢 , 2023 , 44 ( 3 ): 1 - 9 .
付建辉 , 刘庭耀 , 张健 , 等 . GH3128合金“VIM+ESR”和“NVIM+ESR”冶炼过程中的脱气行为及夹杂物研究 [J]. 特殊钢 , 2020 , 41 ( 6 ): 15 - 19 .
李星 , 耿鑫 , 姜周华 , 等 . 电渣重熔高温合金渣系对冶金质量的影响 [J]. 钢铁 , 2015 , 50 ( 9 ): 41 - 46 .
Duan S C , Shi X , Zhang M C , et al . Effect of Slag Composition on the Deoxidation and Desulfurization of Inconel 718 Superalloy by ESR Type Slag Without Deoxidizer Addition [J]. Metallurgical and Materials Transactions B , 2020 , 51 ( 1 ): 353 - 364 .
崔利民 , 王忠鑫 , 罗保帅 , 等 . GH2132合金2t电渣锭重熔工艺改进 [J]. 特殊钢 , 2022 , 43 ( 3 ): 43 - 46 .
Radwitz S , Scholz H , Friedrich B , et al . Process and Refining Characteristics of ESR using MgO containing Slag Systems [C]. Leoben : International Symposium on Liquid Metal Processing and Casting , 2015 .
高首磊 . 新型预熔渣电渣重熔GH3128和GH2132合金的研究 [J]. 特钢技术 , 2014 , 20 ( 1 ): 50 - 52 .
肖爱平 , 张洲 , 李德胜 , 等 . 电渣重熔渣系对GCr15轴承钢洁净度的影响 [J]. 特殊钢 , 2022 , 43 ( 6 ): 34 - 37 .
林腾昌 , 杨勇 , 李龙飞 , 等 . 一种用于电渣重熔C-HRA-3合金的节电脱硫渣系及其使用方法 : 2023105851254 [P]. 2023-5-23 .
张平 , 马文会 , 张士举 , 等 . TiO 2 -Ti 2 O 3 -FeO三元渣系黏流特性热力学模拟 [J]. 中国有色金属学报 , 2018 , 28 ( 9 ): 1876 - 1882 .
李正邦 . 电渣冶金的理论与实践 [M]. 北京 : 冶金工业出版社 , 2010 : 46 - 47 .
梁连科 , 杨怀 . 电渣重熔用渣的物理化学及其应用译文集 [M]. 沈阳 : 东北大学出版社 , 1989 : 84 - 88 .
董艳伍 , 姜周华 , 李花兵 . 电渣冶金用含氟渣系电导率计算方法 [J]. 材料与冶金学报 . 2012 , 11 ( 4 ): 274 - 277 .
李正邦 , 张家雯 , 车向前 . 电渣重熔钢中非金属夹杂物含量及成分的控制 [J]. 钢铁研究学报 . 1997 , 9 ( 2 ): 7 - 12 .
傅杰 . 电渣重熔过程中氧化物夹杂去除机理的探讨 [J]. 金属学报 . 1979 , 15 ( 4 ): 526 - 530 .
郝剑 , 刘芳 , 杨树林 , 等 . 熔速对氩气保护GH4169G合金电渣锭组织及夹杂物的影响 [J]. 材料研究学报 . 2022 , 36 ( 11 ): 811 - 820 .
Wang Q , Wang R T , He Z , et al . Numerical analysis of inclusion motion behavior in electroslag remelting process [J]. International Journal of Heat and Mass Transfer , 2018 , 125 : 1333 - 1344 .
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