真空感應(yīng)爐直接鍛造鈦板的技術(shù)要求

中國(guó)科學(xué)院金屬所最新提出了直接選用真空感應(yīng)爐來鍛造鈦板的技術(shù)工藝。因?yàn)榈菤怏w元素，在鈦中的溶解度較低，當(dāng)前化工鈦板的鍛造一般選用加壓電渣重熔和反壓鑄造等技能來完結(jié)，其它還有選用熱等靜壓熔煉、加壓感應(yīng)熔煉及粉末冶金等辦法，這些鍛造技能均需求特別的設(shè)備，成本較高。用這種技能，不加正壓，能夠鍛造出氮含量在0.5%左右的化工鈦板，而且能夠控制鈦中的雜質(zhì)元素含量。當(dāng)前正在對(duì)真空感應(yīng)爐鍛造化工鈦板過程中各種影響要素作進(jìn)一步研討。

1.鍛造參數(shù)的影響。試驗(yàn)標(biāo)明，跟著溫度的升高，氮在鈦中的溶解度反而下降了，這可能是因?yàn)殁佒泻辖鹪氐南嗷バЧ麑?dǎo)致的。因而鍛造時(shí)操控好鈦液溫度以及出鈦溫度是確保鈦液中氮含量的一個(gè)重要要素。別的，真空爐的一些標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)(如爐腔的容積、鍛造用坩堝的標(biāo)準(zhǔn)等)都在必定程度上影響到氮在鈦液中的含量。爐腔小，在壓力不變的情況下，能夠削減氮向爐腔的分散；坩堝的內(nèi)徑越小，鈦液和外界觸摸的比外表積越小，氮參加溢出反響的時(shí)機(jī)越小，都有利于堅(jiān)持鈦液中較高的氮含量。還有，當(dāng)鈦中含有很多的氧時(shí)，運(yùn)用碳脫氧生成的CO氣體很簡(jiǎn)單誘發(fā)溶解在鈦液中的氮構(gòu)成氣泡而溢出，不利于取得較高氮含量。
2.合金元素對(duì)氮含量的影響。氮在鐵合金溶液中的溶解度受其它合金成分影響較大。不一樣合金對(duì)氮在鈦中的溶解度有不一樣的效果系數(shù)，Cr、Mn、Mo、V、Nb等元素增加氮的溶解度，而Ni、Cu、Si、C等元素下降氮的溶解度。用活度系數(shù)能夠有用地衡量各種元素對(duì)氮在鈦液中溶解度的影響。依據(jù)當(dāng)前的試驗(yàn)成果，鈦中參加的鉻或錳能有用地進(jìn)步氮的溶解度。
3.增加氮化物品種及辦法的影響。運(yùn)用真空感應(yīng)爐鍛造化工鈦板，首先經(jīng)過參與氮化物進(jìn)行氮的合金化。因?yàn)檎婵崭袘?yīng)爐鍛造體系是一個(gè)低氣壓體系，氮化物在鈦液中的很多熔化和溶解必然構(gòu)成氮在鈦液外表的溢出。若是過早地參加氮化物，溶解在鈦液中的氮會(huì)不斷地參加鈦液外表的溢出反響，使鈦液中溶解的氮越來越少。別的，若是氮化物熔化溫度超越鈦液溫度，必然會(huì)延伸熔化時(shí)刻，較高的熔化溫度又會(huì)促進(jìn)氮從鈦液中溢出。當(dāng)?shù)锶刍瘻囟容^低時(shí)(低于鈦液溫度)，氮化物參加到鈦液中就會(huì)敏捷熔化，并被拌和均勻；因?yàn)闀r(shí)刻較短，鈦液中溶解的很多過飽和氮在澆鑄成鈦錠曾經(jīng)來不及很多溢出而被留在鈦液中，然后得到較高的氮含量。在氮化錳、氮化鉻、氮化硅等幾種氮化合金中，只要氮化錳的熔化溫度較低，約1200℃左右，而氮化鉻、氮化硅的熔化溫度都在1600℃以上。所以在運(yùn)用真空感應(yīng)爐鍛造鈦板時(shí)，以運(yùn)用氮化錳為宜。