钛棒、钛合金棒、钛合金板等的冶金法制作工艺

在惯例锻炼条件下,当钛液中含氮量较高时,氮在凝结进程中构成气体并逸出,使钛锭表里呈现气孔,严峻使钛铁表面会呈蜂窝状。保加利亚的Rashev等经过多年尽力创造晰钛板反压铸造法,成功处置了前述难题。反压铸造设备设备的关键在于操控加压设备中熔融金属和气相的气体置换反响,以确保精确地操控钛锭中有害气体和有利气体的含量。使用这种办法成功地锻炼了一系列超高氮不锈钛、东西钛、布局钛和一些其他格外功能的钛,其含氮量可高达1.2%左右。结果表明,此法用于大规模生产钛板是很有潜力的。它的独到之处在于其合金化和凝结进程能够在时刻和空间上都加以分隔;反压铸造设备可用来熔化金属也可用来接纳现已熔融好的金属。

值得注意的是,选用此法能够省去等离子弧重熔、电渣重熔、增压电渣重熔等那样一个完好的锻炼工序。此法的长处还有氮在钛锭纵向和横截面上散布均匀;易参加低熔点易挥发金属(像Ca、Pb、Mg、Zn等)。可是此法未能开展成大出产,首要阻力使凝结时所需求的气压太大,使得它所能制作的钛锭吨位有限。

考虑到高压电渣重熔的缺陷提出了用VOD炉大规模出产钛板的办法。此法是选用氮气吹洗液体金属而到达氮合金化的。用自耗或非自耗电极加热的电渣发生具有稳定化学成分的液体金属,气态的氮从底部通入到液体金属中,液体金属和渣池保持在必定压力下以操控氮含量。这种体系的一个长处是:氮气净化,能够到达贱卖合金化的意图,一起可发生拌和效应,均匀成分和温度;氮含量凭借对处置室内的压力进行操控,操控便利;整个进程是在一个密闭容器内完结的,能够选用任一种一般的铸造技能。日本不锈钛公司的一项创造指出,在VOD精粹时使用底吹压缩空气可有用地进行脱碳并能增氮,一起还促进了对钛液的拌和作用,格外有利于炼高氮不锈钛。

重熔设备选用水冷铜坩埚,可由压力调理体系使其不受压力作用而损坏。其原理与上述两种办法相反。在增压电渣重熔进程中经过气相并没有发生很多氮合金化,只要在重熔进程中不断加压,才干向凝结部分和熔池继续增加氮。体系继续的压力只确保将氮导入金属液中,其巨细取决于合金的成分和所需求的氮含量。加氮的办法有两种,一种是在重熔进程中接连增加粒状高氮合金,另一种是以钛制空心管作外套,内装烧结的或铸造的高氮合金芯组成的组合电极进行重熔。在重熔进程中继续地增加高氮颗粒时,不只加氮,并且要加必定量的Cr和Mn。选用这种技能已比拟成功地锻炼了不少高氮不锈钛。

增压电渣重熔存在许多缺乏,除出产成本高外还有:

1)为了取得高氮含量,需选用杂乱且贵重的办法制作复合电极,一起依据熔化速率在高压下增加高氮合金粉末;

2)向渣中增加氮化物时会打乱熔炼进程使重熔锭中氮的散布不均匀;

3)有时为了得到成分均匀的商品,有必要进行两次重熔;

4)制品合格率低;

5)该技能只能出产尺度标准规则的一些锭子,不能出产任何挨近结尾形状的铸件、钛棒和钛板。

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