低偏析技术的发展

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》

张玉妥 刘奎 李殿中 李依依

摘要： 合金中微量元素的偏析加剧了主元素的偏析，形成有害相，恶化性能。如何控制微量元素的偏析，得到性能均匀的高性能合金？师昌绪先生领导的铸造高温合金团队自八十年代初开始了低偏析技术的研究，他们在研究高温合金的凝固过程中发现，控制微量元素P、B、Si和Zr含量可以降低高温合金的凝固偏析。采用低偏析技术提高了高温合金的使用温度和性能，并发展了M17系列合金及GH738及125合金等低偏析合金。 低偏析技术所研究的铸造高温合金是在真空炉中熔炼经电渣或自耗炉重熔得到的，当时产品的最大重量不超过1吨。现在，我们欲探索在数十吨甚至数百吨常压电弧炉熔炼合金钢中低偏析技术的实用性。通过低压转子用30Cr2Ni4MoV百吨大钢锭试验，获得了控制微量元素O、Al含量，可以显著减少直至消除偏析。此外，用低偏析技术研究了核电蒸发器传热管用690形变高温合金，通过控制690合金中的微量元素S、N达到了成分和组织均匀，性能提高的目的。在具有放射性元素的U-Nb合金中控制C、N、O，在高碳U中控制C、O也能达到同样的效果。 低偏析技术具有普适性，但是不同合金或钢中需要控制的微量元素是不同的，应广泛地在其它金属结构材料中进行研究、查找和分析，得出不同合金中严重影响偏析的微量元素，在冶炼和制备工艺上加以控制，以获得高质量的低偏析钢种，这将大大地支撑工业制造2025的装备制造水平。

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