电磁冷坩埚
发布时间: 2021-11-11
来源: 科技服务团
基本信息
TiAl基合金具有低密高强、抗氧化能力和高温力学性能优良等特点,在航空领域具有广阔应用前景。 该技术采用电磁感应加热熔化合金原料,利用电磁场对合金熔体进行约束,以减少熔体与坩埚的接触,从而避免合金的污染。另外,调节电磁场加热功率使合金爆体获得较高的温度梯度,使合金在凝固过程中获得较大的冷却速度,调控凝固组织的形貌及其分布,从而显著提高合金的综合力学性能。 技术要点:电磁冷坩埚技术可借助电磁场对材料进行提纯,从而解决熔炼合金易污染的问题。结合模拟计算建立了电磁场、温度场和流场复合计算模型,提高设备电热效率的同时减少组织缺陷。 该成果的技术优势:发明了世界上第一台冷电磁冷垣埸定向凝固设备,实现了电磁冷地墙熔炼过程与组织控制一体化。研制了国内第一台核电用连续加料、连续卸料、具有机械搅拌功能的全钢结构电磁冷土甘垠。 在电磁冷垣垠的优化设计、理论计算和数值模拟、熔化和元素调控 等方面具有雄厚的基础和研发能力。首次提出冷格蜗内磁场均匀性 的概念,提高了蛆垠熔化效率,成功实现无缺陷、组织均匀的大尺寸(横截面36mm×36mm× 100mm)定向凝固高温TiAl合金锭胚。 实现了高温TiAl合金定向凝固片层组织的精确调控,得到的PST 晶体延伸率6%,室温强度和900℃强度指标均处于国际报道的最高水平。 2005年11月18日,粉末冶金国家重点实验室在哈尔滨工业大 学金属精密热加工国防科技重点实验室熔炼TiAl基合金铸锭11批。 经化学成分分析证明,铸锭成分控制精确,成分分布均匀,完全符 合使用要求。获得的铸锭处理后切取的试样显微组织均匀,力学性能优异。 2011年10月16 B,新金属材料国家重点实验室在哈尔滨工业 大学金属精密热加工国防科技重点实验室使用真空电磁水冷铜地蜗感应熔炼设备熔铸了 15个TiAlNb基合金铸锭。得到的材料成分均 匀,杂质含量低,尤其在成分准确性、均匀性及O、N、H含量方面优于国内外其他单位水平,达到国际领先水平,且已在中国核电工程有限公司、北京科技大学、铁岭元昇高频设备有限公司等单位得以应用,取得了显著的社会效益和经济效益,应用前景广泛。