镍基合金VIM、ESR、VAR常用三大熔炼工艺

  镍基合金是指650~1000℃镍耐热合金、镍耐腐蚀合金、镍耐磨合金、镍精密合金、镍形记忆合金是一种强度高、耐氧化腐蚀性强的合金。它们都有非常重要的应用,如镍基高温合金,通常用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备等,服务于航空、发电、国防、医疗和核工业的高端领域。

  由于镍基合金原成分熔点高,纯度要求高,镍基合金金原成分熔点高,纯度要求高,非常独特。总结以下特钢100秒的主要工艺有三个:

  1.真空感应熔化(VIM)

  真空感应熔炼(vacuum induction melting,简称VIM)在真空条件下,利用电磁感应在金属导体中熔化涡流加热炉材料。

  VIM它能最大限度地控制化学成分,防止熔液与大气中的氢、氧、氮接触。电磁搅拌不仅能使熔液均匀,还能将反应物带入熔体和真空界面,使后续精炼反应顺利进行。大多数高温合金的机械性能可以大大提高气体含量和非金属夹杂物的挥发和沉淀。

  VIM炉是镍基高温合金、耐腐蚀合金等特殊合金材料生产的重要冶炼设备,特别是含有铝、钛等活性元素的合金,必须采用真空感应熔化。

  2、电渣重熔(ESR)

  电渣重熔(Electro-Slag Remelting,简称ESR)熔渣产生的电阻热作为热源熔化的方法。电流通过液体残渣熔化金属电极,熔化的金属聚集成熔滴,通过残渣层滴入金属熔池,然后在水冷结晶器中结晶凝固成钢锭。电渣冶金是生产优质材料、高温熔炼、化学精炼、冷凝结晶生产优质锭、纯度高、硫含量低、非金属夹杂物少、锭表面光滑、晶体均匀致密、金相组织和化学成分均匀,广泛应用于航空航天、军工、能源、船舶、电子、石化、重型机械等国民经济的重要领域。

  3.真空自耗电弧熔炼(VAR)

  真空自耗电弧熔炼(Vacuum Arc Remelting,简称VAR)直流电源在电极与放置在水套中的铜坩埚底板之间产生电弧,电弧加热产生高热,熔化电极,电极下降溶解,在水冷铜坩埚中形成熔池,熔化金属完成速凝、结晶、凝固成锭。

  真空电弧熔炼一般用于精炼不锈钢、超易氧化金属、合金等易氧化金属和合金,减少活性元素(如Al、Ti)铸锭凝固过程可控,显著提高了铸锭的清洁度、均匀性、抗疲劳性和断裂韧性。

  真空电弧熔炼一般用于精炼不锈钢、超易氧化金属、合金等易氧化金属和合金,减少活性元素(如Al、Ti)铸锭凝固过程可控,显著提高了铸锭的清洁度、均匀性、抗疲劳性和断裂韧性。因此,其组织一致性和均匀性较好,杂物数量较少,合金纯度进一步提高。真空电弧熔炼非常适合钛、钼、铌等特殊钢、活泼、难熔的金属。

  值得注意的是,国内外大多数优质高温合金、耐腐蚀合金等特殊材料不采用单独的工艺,而是通过真空感应炉 电渣重熔炉(VIM ESR)或真空感应炉 真空自耗炉(VIM VAR)生产军用品等少数苛刻行业(VIM ESR VAR)进行生产。