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BNi_2粉末钎料的性能研究

2017年08月19日 09:09  本网  admin  人气:200

  进行了检测,并对其微观组织和结构进行了分析。结果表明:BNi2钎料粉末呈球形,成分稳定,氧含量低,组织均匀,各项性能满足钎焊工艺要求,实现了BNi2钎料粉末的产业化和国产化目标v:BNi2钎料粉末;气雾化工艺;微观组织;粉末性能71:A文章编号:1005- 1前言BNi2奸料作为一种高温奸料,它具有熔化温度低、润湿性及流动性优良的特点,因此在机械、化工、航空航天等领域中得到了广泛的应用。用其奸焊的接头具有较高的高温强度及良好些元素来降低其熔点或改善其润湿性和溶蚀程具有良好的流动性tghtd.的抗氧化性能和耐蚀性能,并且这种奸料的奸焊温度范围与不锈钢及高温合金的热处理制度相吻合,故适用奸焊那些在高温下工作的不锈钢、耐热钢及高温合金部件,如用其奸焊航空发动机的扩散器、扩散喷管座、气体涡轮、静止环、蜂窝密封环、水热器热交换器、火塞电极、静压管以及火箭发动机的管束式燃烧室、涡轮、导管和原子反应堆的燃料棒保持架等由于BNi奸料中有较高的硅硼等元素,使之包含较多的金属间化合物脆性相或脆性共晶体使合金发脆而难于加工成形的特点,而且在奸焊的过程中要求奸料的化学成分均匀、稳定且具有较低的氧含量,因此长期以来均依赖于进口气雾化工艺生产的金属粉末具有成分均匀、无偏析、氧含量可控制等优点,因此本研究采用气雾化工艺试制低氧、球状、成分无偏析的BNi2粉末,取得了较好的效果,实现了BNi粉末的规模化生产和国产化目标2生产工艺BNi2奸料粉末的生产采用中频感应炉熔炼的气雾化水冷装置,雾化喷嘴为环缝式,雾化参数可调,整个生产过程在非真空状态下进行生产工艺流程为:精选原材料―表面清理―烘烤去气-配料―熔炼-雾化―收集-脱水―干燥-筛分(筛上物返回配料)―筛下物―检验-合批-成品100Mm的BNi2奸料粉末用TC-436氮分析仪测定其氧含量,用日本理光TAS-100差热分析仪测试其液相线和固相线温度,用KYKY-2800型扫描电镜进行形貌观察,用日本理学(Rigaku)D/max2500转靶X射线衍射仪检测其相结构,并在德国Polgvar-MET宽视野金相显微镜上进行微观组织的观察。

  3 BNi2钎料粉末的性能3.1BNfe钎料粉末的化学成分度,各元素在其中的作用也各不相同。碳能降低镍的熔点,但碳对奸料的高温强度及溶蚀性有不良影响,因此添加量不宜多。硼在镍中的溶解度极小,但硼能使镍的熔点迅速下降,在稳定状态下能形成Ni-Ni3B共晶,其熔点为1并且硼能显著提高奸料的高温强度,但硼也使奸料对奸焊金属的溶蚀倾向大大增加,而且硼与镍能形成金属间化合物,使合金发脆,因此,硼的添加量不宜过高,一般控制在4%以下。硅的作用与硼类似,硅在镍中的溶解度较大,在BNi2奸料粉末中硅与镍形成固溶体,硅能显著降低镍的熔点,当硅达到11%时,可使镍的熔点降到1152°C.但是硅必须控制在以内,因为超过,不但会使奸料的高温强度降低,而且会形成脆性的金属间化合物,使奸焊接头变脆硼和硅除了起降低奸料熔点外,还能改善奸料的润湿性,硼和硅对氧的亲和力较大,加热时它们和周围气氛中的氧起作用,形成B23和SCfe,而B23和Si2又能形成一系列粘度低的复合化合物,其熔点低于奸焊温度,因此以液态薄膜浮在熔化钎料表面,防止奸料表面继续氧化同时,硼和硅又能还原母材表面,有利于奸料对母材的润湿和铺展铬是BNi2奸料中的主要添加元素,铬在镍中起固溶强化作用,并提高其高温抗氧化性、抗腐蚀性和热强性,对润湿性也有所改善,但加入铬不足以使奸料的熔点明显降低铁能部分代替镍,少量铁能增加奸料的强度,但含量增加会降低奸料的抗氧化性能附表为湖南省冶金材料研究所研制的BNi2奸料粉末的化学成分。从附表可以看出,研制的BNi2奸料粉末的化学成分稳定、均匀,氧含量低(均小于500ppm),能满足奸焊使用要求3.2BNfe钎料粉末的工艺性能BNi2奸料粉末的工艺性能为:粉末粒度分986.3-1000.3°C;粉末形状为球形。为BNi2奸料粉末的形貌特征从粉末的工艺性能和中可以看出:研制的BNi2奸料粉末工艺性能优良,粒度分布合理,且粉末颗粒呈球状,表面无氧化色或非金属夹杂,附表研制的BNi2钎料粉末的化学成分(%c)批号CrBSiFeCOSPAlTiZrNi BNi2钎料粉分末的形貌照片3.3BNfc钎料粉末的微观组织为BNi2奸料粉末的X射线衍射图谱,通过对其运用ade6. 5软件进行分析,其相组织分别为镍固溶体、CrBFeNi3NisSiCdS和Ni3B组成为BNi2奸料粉末微观组织照片,从可以看出,研制的BNi2奸料粉末微观组织细小均匀,但在部分很小的区域还存在成分偏析的现象,这可能是由于气雾化过程的冷却速率较低造X射线衍射图谱、研制的BNi2钎料粉末微观组织照片X500 4应用情况由该所研制的奸料已用于某厂小芯格蜂窝结构以及某高压I级涡轮叶片、盖片的奸焊。结果表明:采用BNi2粉末奸料奸焊蜂窝结构密封环,对厚度为0.05mm的薄壁溶蚀很小或无溶蚀,蜂窝与外环奸焊好的面积达95%以上,能奸焊出令人下转第13页)都配有扒渣设备,以便在脱硫后及时扒除铁水上的高硫渣,防止回硫南钢因为多种原因,没有采用扒渣设备,在脱硫后直接将铁水进入混铁炉,根据分析,在铁水重新搅拌后,铁水中硫有较大幅度提高,上升幅度约为0. 05%~0.10%,故在脱硫时必须将铁水硫控制在冶炼钢种含硫要求0.10%以下,如16Mn成品钢对硫的要求为0.17%,故在脱硫时必须将铁水硫控制在0. 10%以下,从而增大了铁水脱硫难度,增加了成本消耗,所以如何有效的脱硫,面临着一个巨大的挑战,这就是如何降低成本、提高质量。这两年,国内各大钢铁厂为了加大对低硫品种钢的冶炼,兴建了一大批铁水预处理设备。但从目前的生产来看,脱硫成品消耗仍过高,如何减低成本,提高脱硫效果,仍是各大钢铁厂需解决的问题4结论喷吹颗粒镁脱硫工艺是一个行之有效的铁水脱硫手段,可达到铁水深脱硫的目的。

  南钢铁水预处理采用钝化颗粒镁,粒度Q5~0. 8mm,镁粉的喷吹速率一般控制在5kg/min以下,气压力约为0.4MPa,流量约为Q150. /min,可保证脱硫效果及提高脱硫剂的利用率。

  脱硫后及时扒除铁水上的高硫渣,防止回硫。

(完)

 
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