文档介绍：现代冶金年第期
熔化工艺和铝含量对—合金
显微组织和机械性能的影响
印度
摘要:本文介绍了在空气中有熔剂覆盖的感应熔化和真空熔化对一~% 合金的合
金元素回收、减少夹杂、可加工性和机械性能的影响,用和两种方法制备了含分别为% 、%
和% 的三种—合金铸锭,所有铸锭在温度下进行热锻和热轧以进一步分析其化学成分、显微组
织和机械性能。在和过程中的回收和脱氧非常好,铸锭与铸锭相比硫含量低而氢含量
高,三种合金的铸锭都可以成功热轧,但对于的—合金只有含较低的铸锭才能热轧,比较
一%合金热轧铸锭和铸锭的拉伸性能。本研究表明用工艺生产与工艺相似性能
的低碳一%健全铸锭是可行的。
关键词:大气中熔剂覆盖的感应熔化;真空感应熔化;—合金;显微组织;机械性能
前言伸性能的影响。
试验过程
铁铝化合物由于在高温下有极好的抗氧化和抗
硫化性及低密度和低成本而成为最广泛研究的中间用中频感应炉在大气中以熔剂覆
合金之一,化合物可以低成本取代奥氏体和盖熔化含分别为% ,%
铁素体耐热钢,但由于在室温下有限的韧性、低的冲和%的三种合金,在大气中以熔剂覆盖的感应
击韧性和加工性能差而限制了其用于结构材料,认熔化炉艺图见图,氧化铝坩埚尺寸为直径
为环境的影响为空气中的水份与合金中的铝产生反,高度为,原料为铁屑和工业铝,其
应形成氢是造成室温下韧性不足的初始原因。近来化学成分见表。
报道把铝含量减少到.% 可提高室温下的韧铁屑表面用稀盐酸进行酸洗,在坩埚内熔化清
性,韧性改善主要取决于减少与环境脆化有关的因洗后的铁屑,熔化后撇去熔渣,把含~%
素和不良组织的存在,认为铁铝化合物对工艺过程,~% ,~% 和
敏感,工艺因素如熔化、浇铸、快速凝固和粉末压实~% ,的铝基预热渣加入炉内以保护
等,通过这些工艺优化可以生产出高质量的材料,大熔液图,加入大约渣可形成厚的熔
批生产时成本低。铁铝化合物在大气中感应熔化渣层,详细选择熔剂成分以使其对坩埚内衬浸蚀少,
存在一些难点,即合金中的铝与大气中的水在熔化过程中熔剂一直保持熔溶状态以便加入铝,
蒸气产生反应形成氢而导致多孔性,这一问题用真预热的铝屑投入到熔化的金属液中,高度的
空感应熔化就可以避免,但生产成本将增加。据报金属液保温时间很短以使铝损耗最小,熔剂不产生
道,在大气中感应熔化一~% 一热量而是靠其下面由于铁与铝反应可放出大量的热
.~%合金时用熔剂覆盖可消除氢气而熔化的金属传导的热量保持熔融状态,因此,加入
孔,但是由于高浓度氢的存在会使含碳量低的铸锭熔剂的数量被限制在一定的范围内,保证在加料和
产生显微裂纹,因此,控制尽量低的碳含量可生产出铝熔化过程中有足够的覆盖。由于熔化的金属液
完全无显微裂纹的健全的一~% 合金/与熔融渣/之间密度相
铸锭。本文阐述了熔化工艺如大气中有熔剂覆盖的差较大,在熔化和浇注过程中,熔融渣总是在熔化金
感应熔化和真空感应熔化对低碳—合金含属液的上面,当金属液温度达到时顶注到
~%化学成分、显微组织、可加工性和拉直径为的组合式铸铁模中。
年第期
氢。工艺铝的回收率高是众所周知的,工艺
用居里的射线源检验了和铝回收率高是由于熔剂覆盖和熔剂中含有氧化铝的
铸锭的健全性,和铸锭在加热炉内缘故,与工艺铸锭相比,工艺铸锭的硫
温度下加热,用的空气锻锤在室温下含量较低,这归因于覆盖熔剂中的脱硫作用,
进行热锻,截面为的锻件在温度下下面的渣与金属液反应产生脱硫作用:
加热,然后以%进行热轧,每道次厚度减小
,经道次轧制后试样再加热,加热条件相似, 反应的平衡常数为:
板的最终轧制厚度为。: :
用高速切片机沿纵向切割试样,用金刚石粉把一
试样机械抛光到. 厚,再用% %
:
% % 溶液腐蚀后进行光一一
学显微镜检测,用线性截取法进行晶粒尺寸检测。式中: 为金属液中硫的活度
用硬度计以载荷在热轧的光学为金属液中氧的活度
显微镜试样上进行硬度检测,根据—标一、为渣中硫的活度
准,热轧’
标距尺寸为中.,试样用目砂抛光, 可以看出金属液中的硫含量与金属液中的氧成
用通用试验机在室温下以. 正比而与渣的碱度成反比,用于本研究的熔剂不含
/应变速率对试样进行拉伸试验。任何酸性氧化物,主要组成为用于脱硫反应的
和,和的量约占总量的% ,渣中
结果和讨论其余为和:,。铸锭中硫含量很低
光图表明用有熔剂覆盖的和生的原因是由于:因为合金中铝含量高使值很
产的三种合金锭都没有气孑,由生产的含铝较低;因为在渣中存在和而使渣的硫容
高的—合金锭表现出大范围的氢致气孔,这归很高。
因为熔液中的铝与大气中的水蒸气