Nickelbaserad legering hänvisar till en slags legering med hög hållfasthet och viss oxidations- och korrosionsbeständighet vid 650 ~ 1000 grader, inklusive nickelbaserad värmebeständig legering, nickelbaserad korrosionsbeständig legering, nickelbaserad slitstark legering, nickelbaserad precisionslegering och nickelbaserad formminneslegering. De har alla mycket viktiga tillämpningar, såsom nickelbaserade superlegeringar, som ofta används vid tillverkning av flygmotorblad och raketmotorer, kärnreaktorer, energiomvandlingsutrustning etc., och tjänar de avancerade områdena inom flyg, kraftgenerering , nationellt försvar, medicinsk behandling och kärnkraftsindustri.
På grund av den höga smältpunkten för de ursprungliga komponenterna i den nickelbaserade legeringen och det höga kravet på dess renhet, skiljer sig den nickelbaserade legeringssmältprocessen från den konventionella smältmetoden, som är mycket unik. Sammanfattningen är som följer:
1. Vakuuminduktionssmältning (VIM)
Vakuuminduktionssmältning (VIM) är en metod för smältning genom att använda elektromagnetisk induktion för att generera virvelström i metallledare för att värma ugnsladdning under vakuumförhållanden.
VIM kan ge maximal kontroll av kemisk sammansättning för att förhindra kontakt av smält vätska med väte, syre och kväve i atmosfären. Elektromagnetisk omrörning kan inte bara göra den smälta vätskan enhetlig, utan också kontinuerligt föra reaktanterna till smält- och vakuumgränsytan, så att den efterföljande raffineringsreaktionen kan fortgå smidigt. Gasinnehållet och förångningen och utfällningen av icke-metalliska inneslutningar kan avsevärt förbättra de mekaniska egenskaperna hos de flesta superlegeringar.
VIM-ugnen är en viktig smältutrustning för tillverkning av nickelbaserade superlegeringar, korrosionsbeständiga legeringar och andra speciallegeringsmaterial. Speciellt för legeringar som innehåller mer aktiva grundämnen som aluminium och titan måste vakuuminduktionssmältning användas.
2. Omsmältning av elektroslag (ESR)
Elektroslagomsmältning (ESR) är en metod för smältning genom att använda motståndsvärmen som genereras när strömmen passerar genom den smälta slaggen som värmekälla. Det är att strömmen passerar genom motståndsvärmen från den flytande slaggpoolen för att smälta metallelektroden, och den smälta metallen konvergerar till droppar. När dropparna faller passerar de genom slaggskiktet och kommer in i metallsmältan, och sedan kristalliseras och stelnar till stålgöt i den vattenkylda kristallisatorn. Elektroslagsmetallurgi är för närvarande ett viktigt medel för att producera högkvalitativa material. Den kombinerar högtemperatursmältning, kemisk raffinering och kondensationskristallisation för att producera göt av hög kvalitet. Det har fördelarna med hög renhet, låg svavelhalt, mindre icke-metalliska inneslutningar, slät yta av göt, enhetlig och tät kristallisation, enhetlig metallografisk struktur och kemisk sammansättning, och används ofta inom flyg, militär, energi, skeppsbyggnad, elektronik, petrokemi Tunga maskiner och transporter är viktiga delar av den nationella ekonomin.
3. Vakuumförbrukbar bågsmältning (VAR)
Vacuum Arc Remelting (VAR) är att använda DC-strömförsörjning för att generera en ljusbåge mellan elektroden och koppardegelns basplatta placerad i vattenmanteln under vakuum. Ljusbågsvärmningen genererar hög värme, smälter elektroden, smälter elektroden och bildar en smält pool i den vattenkylda koppardegeln. Den smälta metallen fullbordar snabb stelning, kristallisering och stelning till göt.
Vakuumbågsmältning används i allmänhet för att förädla lätt oxiderbara metaller och legeringar såsom rostfritt stål, superlegering, titan zirkonium tantal niob volfram molybden, etc., vilket minskar förlusten av aktiva element (såsom Al och Ti) och götet stelningsprocessen är kontrollerbar, vilket väsentligt förbättrar götets renhet, enhetlighet, utmattningsbeständighet och brottseghet. Därför är konsistensen och enhetligheten i dess struktur god, antalet inneslutningar är litet och legeringens renhet förbättras ytterligare. Vakuumbågsmältning är mycket lämplig för smältning av specialstål, aktiva och eldfasta metaller som titan, molybden och niob.
Det är anmärkningsvärt att de flesta speciella material såsom högkvalitativa superlegeringar och korrosionsbeständiga legeringar hemma och utomlands produceras inte genom en enda process, utan genom en dubbel eller trippel process, det vill säga genom vakuuminduktionsugn plus elektroslaggomsmältningsugn (VIM) plus ESR) eller vakuuminduktionsugn plus vakuumförbrukningsugn (VIM plus VAR). Det finns också några hårda industrier, såsom militära produkter, som produceras av (VIM plus ESR plus VAR).
