类似高温合金熔炼方面问题请教

高山流水

本人做铸铁熔炼多年，但没有搞过类似高温合金的熔炼。
8 D9 f0 L" r6 g' L今天看一本书时对如下的一句话不太理解：
- z, z4 A" l8 e; r5 `4 J“对于一些质量要求较高的耐热钢和耐热合金，大都是在碱性中频炉中熔铸成化学成分合格的母合金锭，随后在高频感应炉内再进行重熔，用来浇注铸件”。
: ?: E, p# ~# E% ~
请问：为什么要分两步？一步会导致什么问题？
8 b% ?; L0 H/ W: f请坛内行家解答 ，谢谢。

山巅牧羊人

可以看看电磁感应原理，
中频炉不利于高温熔炼

铸造小猫

频率越高熔炼速度越快但是搅拌力不够，铁水均匀性差。低频率搅拌力强很多。

靖江山水

" r0 D/ x! P$ z! h  C# E" Z这个说法很少见，至少我没有看到，中频炉熔炼各种合金钢很正常，至于高频炉，只是快速炉，一般20分钟一炉，吨位小，应该是精密铸造时候用的，由于速度快，所以把做好的合金锭再快速融化浇注是必须的，否则时间长，来不及加料，分析元素时间最少也要5分钟以上，因此融化合格成分的钢锭再重融，效果很好，如果是要求高的合金钢，可以采用中频炉熔炼后用真空脱气纯净钢水再浇注应该效果很好

高山流水

靖江山水 发表于 2017-11-10 06:48
这个说法很少见，至少我没有看到，中频炉熔炼各种合金钢很正常，至于高频炉，只是快速炉，一般20分钟一炉， ...

: {# a$ ?; ]6 o* Y) I, Y4 g中频炉熔化调整成分合格后，然后脱氧，再然后浇铸成母锭。
高频炉可以快速熔化，减少合金元素的烧损。

两步法的目的就是为了减少合金元素的烧损。

4 A+ P% o9 x* s  t$ E我想是否就是这个原因？？？

靖江山水

高山流水 发表于 2017-11-10 08:33
中频炉熔化调整成分合格后，然后脱氧，再然后浇铸成母锭。
高频炉可以快速熔化，减少合金元素的烧损。

# e7 A. B" ~$ _) b. x" ^7 ]你说的只是其中的一点，就是快速熔炼减少烧损，另外高频炉融化快，如果不是事先钢锭料，配料化验时间长，生产成本高，出产品少，是有这个样的生产工艺和方法

高山流水

靖江山水 发表于 2017-11-10 11:21
你说的只是其中的一点，就是快速熔炼减少烧损，另外高频炉融化快，如果不是事先钢锭料，配料化验时间长， ...

谢谢

靖江山水

高山流水 发表于 2017-11-10 11:39
3 _& m; ]8 M/ U% x$ l$ m( R谢谢

大家互相学习，像坛主这么厉害，还在为大家服务，要多向他学习学习，有问题大家一起讨论

RT-FLEX

质量要求较高的，这是前提；看来也有一些质量要求不高的，成分均匀性？烧损量？是可以直接一步熔炼浇注的

金属材料专家

楼主你好，你其实问了一个非常好的问题。
质量要求高的钢，大多都采用二次，甚至是三次熔炼（所铸造的钢锭都需要进行机加工处理）。并不限于高温合金。比如超高强度钢（用于飞机起落架的300M），都是采用非常先进的熔炼方法。
你说的中频炉+高频炉的熔炼模式，其实是低端的方法。现在大多都会采用真空熔炼+真空电渣重熔，在铸造方面应用较多的是凝壳炉。这样做的目的是提高钢材的纯净度，提高强度，提高断裂韧性等指标。在这个方面做的最好的钢厂是抚顺特钢，做的好的铸造厂是航空工业部所属的发动机厂。如果有这方面的兴趣，可以多查查。因为篇幅的问题，我就不便多说了。

金属材料专家

还是觉得言犹未尽，就再啰嗦几句吧。
国内铸造行业熔炼钢水，大多采用中频炉、高频炉和电弧炉。中频炉大多数都是“不氧化法熔炼”。钢渣反应能力很弱，脱氧、脱硫、脱磷、脱氢等去除有害元素的能力是很弱的。由于电磁搅拌的原因，非金属夹渣很难与钢水分离，熔炼所得的钢水质量并不高。所以，近年来国家在大力的淘汰中频炉炼钢。（当然还有能耗、效率等原因）。电弧炉熔炼的质量稍好一些，但也只能满足普通的要求。高频炉的好处就是熔炼速度快，元素烧损小，氢氧增加少。但总是不能够有效的降低钢材中的有害元素和非金属夹渣。
; R1 G$ F0 R9 \! A1 h- K为了提高钢水的质量，发展出了许多先进的熔炼方法，诸如：LF法、AOD法、VOD法、R&H法等等，这些炼钢的方法，都能够大幅度的降低钢中的S、P、O、H等有害元素。
( t* h/ B9 a% L. t6 K% @- a8 ?$ ^为了进一步降低钢中非金属夹渣的数量，改善钢中非金属夹渣的形态，采用了“二次重熔”、“三次重熔”的精炼方法。使得钢材或铸件的质量得以大幅度提高。电渣重熔、真空电渣重熔、凝壳炉是目前应用比较广泛的炉型。
0 Z2 i( V- b0 m) K+ H0 M# g( h在电渣重熔方面，我国已经走在了世界的最前沿。我国生产的460吨电渣钢锭，是世界最大的同型钢锭，应用与核电站核岛关键部位的整体锻件。（第二也是我们）。

靖江山水

楼上的说的很详细，实际情况也是这样，我只是针对楼主的问题回答了，楼上的又展开了说的更细致

fbi-2008

金属材料专家 发表于 2017-11-10 18:05
还是觉得言犹未尽，就再啰嗦几句吧。
国内铸造行业熔炼钢水，大多采用中频炉、高频炉和电弧炉。中频炉大多 ...

我提点不同意见
; }9 i. Z4 v; m抛开钢水质量不说，小吨位熔化中频炉还是有成本优势的，如果控制好原材料，大部分的铸造需求还是可以解决的，而且中频炉收得率相对电弧炉要高一些

铸造小狗

fbi-2008 发表于 2017-11-10 22:30
5 h3 X( m+ Y2 o! b; n我提点不同意见
3 u7 j4 u; \' C( A& p: K- v5 j8 _抛开钢水质量不说，小吨位熔化中频炉还是有成本优势的，如果控制好原材料，大部分的铸造 ...

# k, `2 s7 E" J( y中频炉的最大问题就是熔化时间慢，过热时间还是比较快的！

铸造小狗

fbi-2008 发表于 2017-11-10 22:30
我提点不同意见
抛开钢水质量不说，小吨位熔化中频炉还是有成本优势的，如果控制好原材料，大部分的铸造 ...

7 l$ w: P, r; F) C中频炉的最大问题就是熔化时间慢，过热时间还是比较快的！

山巅牧羊人

中频炉是生产地条钢的利器，那钱挣得妥妥的

四海人士

10楼专家说的比较明白了。大家可以百度一下“铸造母合金”的文章，学习一下

RT-FLEX

金属材料专家 发表于 2017-11-10 18:05
0 q) r" a: T& p' [4 \7 F; B0 A还是觉得言犹未尽，就再啰嗦几句吧。
3 d! s6 o+ H. x$ x  r国内铸造行业熔炼钢水，大多采用中频炉、高频炉和电弧炉。中频炉大多 ...

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+ l" c4 _! X9 f( P( O" _以下是百度百科300M材料的相关信息

元素
C
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Ni
Mn
3 G/ ^9 j- t3 W% s1 X3 N$ ISi
Mo
V
含量
) o5 h/ u" K" H' Q/ ]( h- |0.41-0.46
" B, A& e, o4 V5 ?: \8 g0.65-0.95
1 C, t% M, [3 `3 o1 v6 }1.6-2.0
0.65-0.90
1.45-1.80
/ `% e8 f' Y+ u& }3 ?9 f6 \0.3-0.4
! m$ A1 ]( c% \, R大于0.05
  {1 i+ s! W% g3 h2 c: _300M钢采用真空电弧熔炼技术以提高纯洁度、改善塑性、韧性等，AMS6416标准采用非真空冶炼，为一般航空质量水平。其他标准部分采用真空冶炼达到优质航空质量级。

金属材料专家

6 A5 @# I" Q+ y- F& o6 J% z

RT-FLEX 发表于 2017-11-11 10:17
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1 }% P; t; q! Q) B  R# A, p
300M材质的化学成分是公开的，我国其实在很早以前就已经知道了。但是，就是做不到美国人能够达到的2000MPa的超高强度，也做不到高韧性和很高的断裂韧性。从开始研制到最终合格，用了五六年的时间，专门为此从德国进口熔炼设备。说明熔炼技术其实是很关键的。
补充：AMS6416已经改为AMS6417F了（由此可以看出，尽管已经很不错了，美国人还在不断改善，不断进取，所以才能使得300M成为全世界飞机设计师公认的最好的起落架用钢）。非常值得我们工程技术人员借鉴和学习。

castengineer

% l! r9 c( q& u
以上贴子谈了很多.在这里.关键还是对"母合金锭"概念的认识,使用和解释问题.:
楼主的:"大都是在....炉中熔铸成化学成分合格的母合金锭，随后在高频感应炉内再进行重熔."

' @9 [. w; {* _% S  c9 g  G; K这应是分别两个熔炼过程.
. W9 D( [. M0 m, L' Z2 G# ], v1:母合金锭的熔炼.冷却成锭,化验,保存.和使用前的前处理.
2:使用母合金锭熔炼特定的高温合金.
, j0 `+ ^% y$ U3 V& Z+ K对于上述两个分别的熔炼过程.无论用什么炉,什么"采用了“二次重熔”、“三次重熔”的精炼方法"......都不可能把这两个各自的熔炼过程,合二为一的视为一个熔炼过程来表述.