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GH2132鐵基變形高溫合金電弧爐冶煉工藝
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-01-15
GH2132合金是以15Cr-25Ni-Fe為基組成穩(wěn)定的奧氏體基體、以金屬間化合物γ′相強化的鐵基變形高溫合金，該合金適于600～700℃長期使用的高溫部件。其產(chǎn)品主要有鍛餅、熱軋棒材、熱冷軋薄板等，電弧爐冶煉＋電渣重熔是GH2132合金最常用的冶煉方式。
GH2132合金是以15Cr-25Ni-Fe為基組成穩(wěn)定的奧氏體基體、以金屬間化合物γ′相強化的鐵基變形高溫合金，該合金適于600～700℃長期使用的高溫部件。其產(chǎn)品主要有鍛餅、熱軋棒材、熱冷軋薄板等，電弧爐冶煉＋電渣重熔是GH2132合金最常用的冶煉方式。
電弧爐冶煉GH2132合金在工業(yè)生產(chǎn)中存在以下控制難點：（1）混渣現(xiàn)象；（2）Ti元素難以控制；（3）增碳。科研人員針對以上現(xiàn)象進行分析探討，以求獲得解決以上難點的方法。
在電弧爐冶煉過程中，GH2132合金熔點低，含Ti多，冶煉過程中易出現(xiàn)混渣現(xiàn)象。鋼渣互混最為嚴重的階段是出鋼過程，出鋼時鋼水被沖擊成許多微小熔滴懸浮于渣中，造成混渣。若在鎮(zhèn)靜時間內(nèi)金屬熔滴不能沉入鋼液中，則鋼水不能完全澆出，這就降低了鋼水收得率。
鈦的氧化主要在化料過程中，其可能的反應(yīng)有兩種。一種是被空氣中的氧氧化，另一種是被鋼液中溶解的氧化。在冶煉操作過程中，前期海綿鈦墊爐底，后期采用鋁（熔點660℃）制飯盒包裝海綿鈦，插入爐中。由于鋼液溫度在1480～1515℃范圍內(nèi)，當鋁插入后瞬時熔化，不能有效地包裹海綿鈦，同時由于海綿鈦的比重（1.0g/cm3）小于合金比重（7.93g/cm3），且熔點高于鋼液溫度，海綿鈦迅速上浮到渣中，與渣中的氧反應(yīng)生成TiO2，降低了Ti的收得率。
GH2132合金隨C含量的增多，合金的碳化物相（TiC）也不斷增多，TiC相的增多，減少了合金有效Ti的數(shù)量，也就是減少了γ′相的析出數(shù)量，其次TiC相的增多，增加了合金夾雜物數(shù)量，由此影響合金的瞬時性能指標。隨C含量的增多，室溫瞬時拉伸性能指標均下降，650℃瞬時拉伸塑性指標上升，強度指標下降，但當C含量在0.04%左右時影響不大，因此將C控制在0.04為佳，不應(yīng)大于0.06%。冶煉GH2132合金增碳途徑主要有爐料增碳、電極增碳、合金增碳。通過研究分析，解決問題采取的措施及達到的效果如下：
（1）針對GH2132合金電弧爐冶煉中出現(xiàn)的混渣現(xiàn)象，通過對冶煉過程中提高Al2O3的量，降低了渣的熔點及爐渣粘度，有效解決了混渣現(xiàn)象，鋼水回收平均提高5%。
（2）針對GH2132合金電弧爐冶煉中Ti元素燒損的問題，通過對爐渣成分的調(diào)整及采用純鈦調(diào)Ti，Ti收得率平均提高16.08%。
????（3）針對GH2132合金電弧爐冶煉中出現(xiàn)的增C現(xiàn)象，通過控制GH2132合金冶煉過程中增碳的主要途徑，有效地解決了增碳現(xiàn)象。成品碳平均控制0.05%，達到較理想目標。
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