D0I:10.13374/j.issn1001053x.1987.s3.025 (2)二冷区喷嘴冷态特性的研究：在实验室建立了喷嘴冷态特性实验装置，确定了 喷嘴冷态特性标准。测定了不同类型喷嘴的水流密度分布，喷雾角度，水滴直径等，并研 究了喷射距离、喷水压力对上述参数的影响。所提供的分析和数据对改进二冷区的冷却 效率，喷嘴结构和喷嘴的按装起了指导作用。 (3)铸坯内部质量的研究：在生产条件下，研究了不同断面(150、120、90、 ?0m方坯)的铸坯低倍结构、元素偏析、夹杂物分布和内部裂纹的形态等，结果说 明：在现行工艺条件下，铸坯内部质量基本上能满足产品质量的要求。并提出了进一步 改善质量的措施。所得结果对实际生产有指导价值。 经过一年多的工作，联合科研攻关组完成了治金部下达的攻关指标： (1)浇铸钢坯量为1.5一2.0万吨；(2)浇铸炉数为700一1000炉， (3)连浇 三炉，总钢坯量不小于4000吨。本课题于1983年10月通过了治金部的鉴定，并荣获治金 部1985年技术进步一等奖。 高温合金中微量元素的控制及其作用的研究 北京钢铁学院材料亲、钢铁研究总院 抚顺钢厂、长城钢厂等 (1979.1~1985,11) 治金工业部于1979年下达了“高温合金中微量元素的控制及其作用”课题的研究任 务，参加研究工作的各单位经过近七年的共同努力，全面、如期地完成了计划研究内 容，取得了显著成果。 研究涉及的合金包括GH220、GH698、GH169、GH99、GH33A、GH37、GH36、 GH132、GH135、GH302、GH901及GH761等18种高温合金，涉及的微量元素包括Mg、 Zr、(a、B、Ce、La、Hf、Y、Pb、Te、Sn、As、N、H、c、Si等l6个元素，对于Mg 在变形高温合金中的作用及含量控制进行了系统和深入的研究。 研究结果表明，高温合金中添加适量的有益微量元素及控制有害元素的极限含量， 可以明显改善合金的综合性能，主要表现在提高持久寿命及塑性，消除某些合金的持久 缺口敏感性及中温低塑性；改善合金的蠕变性能及长期时效后的力学性能；提高合金的 热加工性能和抗氧化腐蚀性能；提高合金在接近使用条件下的力学性能等。上述研究结 果对于提高合金的材质和成材革、某些新材料的试制以及改型合金的研制起了重要作 用。 关于微量元紫控制的研究，确定了不同治炼工艺条件下一种或几种微量元素的含量 控制及最佳含量范围。在研究真空感应熔炼、真空电弧重熔及电渣重熔时Mg的挥发与 氧化、还原过程和对大量生产及试验数据统计分析的基础上，提出了Mg含量控制的数 学模型、工艺参数及经验公式，并在产中得到广泛应用，达到国际先进水平。 关于微量元素作用的研究，研究了Mg、B、Si、L等元禁的品界偏聚以及在ò相和 19
二 冷区喷嘴冷态特性的研究 在实验室 建立了喷嘴冷态特性实验装置 ， 确定了 喷 嘴冷态特性标 准 。 测 定 了不 同类 型喷 嘴的水流 密度 分布 ， 喷 雾角度 ， 水滴直径等 ， 并研 究 了喷射距 离 、 喷 水压 力 对上述参数 的影响 。 所 提供的分 析和数据对改进二 冷 区的冷却 效率 ， 喷嘴 结构 和喷嘴的 按装起 了指导 作 用 。 铸坯 内部质 量的研究 在生 产条件 下 ， 研 究 了 不 同 断 面 、 、 。 、 方 坯 的铸坯低 倍结 构 、 元素偏 析 、 夹 杂物分 布和 内部裂 纹 的 形 态 等 ， 结 果说 明 在现行工艺条件下 ， 铸 坯 内部质量基本上能满足 产 品质量的要 求 。 并提 出了进 一 步 改善质 量的措施 。 所 得结果对实 际生 产有 指导价 值 。 经 过一 年多的工 作 ， 联 合科研攻关组 完成了冶金部下达的攻关指标 浇铸钢坯量 为 一 万吨 ， 浇铸炉数为一炉， 连 浇 三 炉总 钢 坯 量 不小 于吨 。 本课题 于年 月通 过 了冶 金 部的 鉴 定 ， 并荣 获 冶金 部年技术进 步一 等奖 。 高温合金中徽量元素的控制及其作用 的研究 北 京钢 铁 学院 材料 系 、 钢 铁研 究 总院 抚 顺 钢 厂 、 长城 钢 厂 等 。 。 冶金 工业部于年 下达 了 “ 高温 合金 中微量元素的控制及其作 用” 课题 的研究任 务 ， 参加 研究工 作的 各单位经 过近 七 年的共 同努力 ， 全面 、 如期地完 成 了 计 划 研 究内 容 ， 取得 了显著成果 。 研究 涉及 的 合 金 包 括 、 、 、 、 、 、 、 、 、 及等 种高温合金 ， 涉及的微量 元素包括 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 等个 元 素 ， 对 于 在 变形 高温 合金 中的 作用 及含量控制进行 了系统 和深入 的研究 。 研究结果表明 ， 高温 合金 中添 加 适量 的有益 微量元素及控制有 害元素 的极 限含量 ， 可 以 明显改 善合金 的综 合性能 ， 主 要 表现在提 高持 久寿命 及塑性 ， 消除某 些合 金的持久 缺 口 敏感性及 中温低 塑性 ， 改善合金 的蠕 变性能及长期时效 后的 力学性能， 提 高合金 的 热加 工性 能 和抗 氧化腐蚀 性能 提 高 合金 在接近 使 用 条件 下 的力 学性能 等 。 上述 研究结 果对 于提 高合金 的 材质 和成材率 、 某 些 新材料 的试 制 以 及 改 型合金 的 研 制 起 了 重 要 作 用 。 关 于微量 元素控 制 的研究 ， 确 定 了不 同冶炼工 艺条件下一 种或几种微量元素的含量 控 制及最 佳含量 范 围 。 在 研究真空 感 应熔 炼 、 真 空 电弧 重熔 及 电涟 重熔时的 挥 发 与 氧化 、 还 原 过程 和 对大 量生 产及试 验数据 统 计 分析的基 础上 ， 提 出 了含量 控 制 的 数 学模 型 、 工艺 参数及经验 公式 ， 并 在生 产 中得 到广 泛 应 用 ， 达 到 国际 先迸 水 平 。 关 于微 量元素 作 用的 研究 ， 研究 了 、 、 肠 、 气奋元素的 品界 偏聚以 及 在相和 ＤＯＩ：１０．１３３７４／ｊ．ｉｓｓｎ１００１－０５３ｘ．１９８７．ｓ３．０２５
碳化物中的存在，得出微量元素与合金力学性能之间、微量元素与合金内部组织结构之 间规律性的关系。特别是微量Mg在高温合金中的作用机理及Mg在长期时效过程中的行 为，提出了有创见性的观点，对于今后合金中微量元素的应用和基础理论研究均有重要 意义。 以上研究成果共撰写科研论文20篇，其中国际学术会议论文集5篇、《金属学报》 11篇、《钢铁研究总院学报》2篇、《金属腐蚀与防护学报》和《电子显微学报》各1 篇。 研究成果应川于合金生产，提高了合金质量，减少了废品率，提高了成材率等，据 不完全统计，其经济效益已超过五百万元。 本课题于1985年11月由冶金部组织了鉴定，并荣获冶金部1986年科技进步一等奖。 WP一13发动机用GH220镍基变形高温合金棒材的研制 抚顺钢厂长钢三分厂 钢铁研究总院北京钢铁学院材料亲 航空工业部420厂、621所 (19801983) GH220合金系仿苏3Π一220BI合金，1980年H冶金工业部军工办和航空工业部科 技局组织有关单位成立联合课题组进行攻关。 GH220合金在现今镍基变形高温合金中属于最高水平的合金之一，合金化程度高， 强化相数量大，加工变形比较困难，，相变规律复杂，又需采用特种弯曲品界热处理工 艺。该合金主要用作航空发动机祸轮叶片材料，短时工作温度达900~950“C,长时工作 温度870~900°是国家急需的一个重要高温合金材料。研制中儿乎没有任何工艺资料可 以借鉴，研制工作有相当难度。 通过课题组共同努力，对合金的熔炼工艺、包套轧制工艺、主要成分及微量成分的 控制，标准热处理及弯曲晶界热处理工艺、相变规律及有关相的化学分离、全面性能测 试、Mg、S以及Mg一B一“e一C等微量（少量）元素的交互作用等，作了系统深人的研 究，取得了重大进展：①对于微量元素Mg,已经可以通过数学模型进行控制，提出 了一个皱佳残留Mg量的范围，对Mg的作用机制亦有较深入的认识。②对于弯曲品界 热处理工艺进行了火量深入的研究工作，从一百多个试验方案中选择出一个1070等温 弯品的最佳热处理工艺，对弯曲晶界形成的机制做了仔细的研究，提出了新的模型和新 的观点。③通过相变规律的研究，提出了合金的最佳成分范用，规定了W、Mo、 A1、T总和的最大值，提出了合金平均电子空位数Nv不应超过2.30，否则长期组织性 能不稳定，必须沉淀针状4相，从而大大恶化各种高温性能。 在上述研究基础上提出了供需双方同意的“合金的技术要求”。 GH220合金现已制成WP一13航空发动机一级测轮叶片，并在四二○)、资州○一 20
雄化物中的存在 ， 得 出微量元素与合金 力学性能之 间 、 微量元素与合金 内部组织结构之 间规律性 的 关 系 。 特别是微量在高温 合金 中的 作用机理 及在 长期时 效 过程 中的 行 为 ， 提 出了有 创 见性的 观 点 ， 对 于今 后 合金 中微 量 元素 的应用和基 础 理 论研究 均有重 要 意义 。 以 上研究成果 共撰 写 科研 论 文篇 ， 其 中国际 学术会议 论 文 集篇 、 《金属 学 报》 篇 、 《钢铁 研究总院学报》 篇 、 《金属腐蚀 与防护 学报》 和 《电 子显微 学 报》 各 篇 。 研究成果应用于 合 金生 产 ， 提 高了 合 金质量 ， 减 少 了废 品率 ， 提 高 了成材率 等 ， 据 不完全统 计 ， 其经济效益 已超 过五百 万 元 。 本课题 于年 月由冶 金部组织 了鉴定 ， 少卜荣 获冶 金部 年科技进 步一 等奖 。 一发动机用 镍基变形 高温合金捧材的研制 抚 顺 钢 厂 长 钢 三 分 厂 钢铁 研 究 总院 北 京钢 铁 学院 材料 系 航 空 工 业 部厂 、 所 。合金系仿苏今一及合金 ， 年由冶金工业 部军工办 和航 空 工 业部 科 技局组织 有关 单位 成立联合课 题组进 行攻关 。 合 金在现今镍 基变形 高温 合金 中属 于最 高水 平的 合 金之 一 ， 合 金化程度 高 ， 强 化相 数量 大 ， 加 工 变形 比较困难 ， ， 相 变规律 复杂 ， 又需采 用特 种 弯 曲晶界热处理工 艺 。 该 合 金主 要 用作航空 发动 机 涡轮 叶 片材料 ， 短时工 作 温 度 达 ‘’ ， 长时 工 作 温 度 “ 是 国家急需的 一个 重 要 高温 合 金材料 。 研 制 中儿乎 没 有任 何工 艺资料 可 以借鉴 ， 研 制工 作有相 当难度 。 通 过课题组共同努力 ， 对 合 金的熔 炼 一 工 艺 、 包 套轧 制工 艺 、 主 要成 分及微 量成分 的 控 制 ， 标 准热处理 及弯 曲晶界热 处理 工 艺 、 相 变规律 及有关 相的 化学 分 离 、 全 面性能 测 试 、 、 以 及一一 七 一等微 量 少 量 元素 的 交互 作用 等 ， 作 了系统 深 人 的研 究 ， 取 得 了重 大进 展 ① 对于 微量元素 ， 已经可 以通 过 数学 模 型进 行 控 制 ， 提 出 了一个最佳残 留量的范围 ， 对的作用机 制 亦有较深 入 的认 识 。 ② 对于 弯 曲 品界 热 处理工 艺进 行 了大量深 入 的研究 工 作 ， 从一百 多个试 验方 案 中选 择 出一 个 等温 弯 晶的最 佳热处理工 艺 对弯 曲晶界形 成的机制做 了仔细 的研究 ， 提 出 了新的模 型和新 的 观点 。 ③ 通 过 相变 规律的研究 ， 提 出 了合 金的 最 佳 成 分 范 围 ， 规定 了 、 。 、 、 总 和的最 大值 ， 提 出 了合金 平均 电子空 位数 不 应超 过 ， 否 则长 期 组织 性 能 不稳定 ， 必须 沉 淀针状拌相 ， 从 而 大 大恶 化各种 高温性能 。 在上述研 究 基础 上提 出 了供需双方 同 意的 “ 合 金的技术 要 求” 。 合金现已 制成一航 空发 动机 一 级 涡轮叶 片 ， 井 在 四 二 厂 、 贵州 一