摘要:本文针对GH2696高温合金棒材的电渣锭(ERM)生产工艺进行了系统研究。通过分析GH2696合金的化学成分、冶炼工艺参数以及冷拉磨光处理对材料性能的影响,结合执行标准Q/15BY(S)1016-2004,探讨了真空感应加真空自耗冶炼方式对合金成分均匀性及机械
本文针对GH2696高温合金棒材的电渣锭(ERM)生产工艺进行了系统研究。通过分析GH2696合金的化学成分、冶炼工艺参数以及冷拉磨光处理对材料性能的影响,结合执行标准Q/15BY(S)1016-2004,探讨了真空感应加真空自耗冶炼方式对合金成分均匀性及机械性能的提升作用。实验结果表明,优化的电渣锭工艺能够显著改善GH2696棒材的组织结构和力学性能,满足高温合金棒材在极端工作环境下的应用需求。
引言
高温合金因其优异的力学性能和耐高温性能,广泛应用于航空航天、能源等领域。GH2696作为一种重要的高温合金,其棒材产品在实际应用中对材料的均匀性和表面质量要求较高。电渣锭(ERM)技术作为高熔点合金制备的重要方法,能够有效控制合金成分和晶粒结构,从而提升材料性能。本研究旨在通过优化电渣锭冶炼工艺,提升GH2696合金棒材的综合性能,并依据执行标准Q/15BY(S)1016-2004进行质量控制。
材料与方法
合金成分
GH2696合金的化学成分主要包括Ni、Cr、Co、Mo、Ti等元素,其具体成分按照执行标准Q/15BY(S)1016-2004进行配比。
冶炼工艺
采用真空感应加真空自耗冶炼方式进行电渣锭生产。冶炼过程中,严格控制真空度和加热速率,确保合金成分均匀分布。电渣锭的规格型号为Φ9.5,冷拉磨光处理后交付。
表面处理
性能测试
对冷拉磨光后的GH2696棒材进行化学成分分析、显微组织观察、机械性能测试(包括拉伸强度、延伸率和硬度)等。
结果
化学成分分析
通过光谱仪对电渣锭及冷拉棒材的化学成分进行检测,结果显示各元素含量符合Q/15BY(S)1016-2004标准要求,且成分分布均匀,无明显偏析现象。
显微组织
显微镜观察表明,GH2696合金棒材具有细小均匀的γ相组织,晶粒尺寸均匀,未见明显的偏析和析出相,表明冶炼工艺有效控制了合金的组织结构。
机械性能
机械性能测试结果如下表所示:
测试结果表明,GH2696合金棒材的力学性能满足甚至优于标准要求,显示出良好的塑性和强度。
讨论
冶炼工艺对合金性能的影响
采用真空感应加真空自耗冶炼方式,有效减少了冶炼过程中氧含量和夹杂物的生成,提升了合金的纯净度。此外,控制冷却速率和拉伸速率有助于细化晶粒,增强材料的力学性能。
表面处理的作用
冷拉磨光处理不仅改善了棒材的表面质量,还通过机械加工引入一定的应变硬化,提高了材料的硬度和强度。
与相关材料案例对比
与其他高温合金如GH3039相比,GH2696在高温强度和抗氧化性能方面表现更为优越,适用于更苛刻的工作环境。
本研究通过优化电渣锭冶炼工艺,成功制备出符合Q/15BY(S)1016-2004标准的GH2696高温合金棒材。所制备的棒材在化学成分均匀性、显微组织及机械性能方面均表现优异,具备在高温、高应力环境中的应用潜力。未来研究可进一步优化冶炼参数,提升生产效率,并开展长周期高温性能测试,以满足更广泛的工业应用需求。
来源:科技浪潮之巅