GH36A合金电渣重熔Mg含量的控制

D0I:10.13374/j.is8m1001053x.1986.02.005 北京钢铁学院学报 1986年6月 Journal of Beijing University No.2 第2期 of Iron and Steel Technology June 1986 GH36A合金电渣重熔Mg含量的控制 陈崇禧傅杰胡尧和刘锡奎张澍 (北京钢铁学院) (齐齐哈尔钢「“) 摘 要 本文根据文献热力学数据，导出了反应： 〔Mg〕%.+〔O〕%=MgOc, 的标准自由能变化△G·=-505009+145.03T,J.mo1-1(1780≤T≤2000~k)进而用热力学分 析了CH36合金在含MgO或MgF:渣系中电渣重熔合金中Si,Mn等成分对产生或保持合金中 含有≥0.0020W:%1g的不可能性，提出了含Mg的GH36A合金电渣壁溶时自耗电极中含有少 量A1的必婴性。研究了原始A1含置(A1)6).原始Mg含量(CMg))以及舒造成分对锭中Mg 含盈(Mg)的影响。当渣池温度为1690士10℃，0.32≤(A1)0≤0.62W1%,0.0035≤(Mg)0≤ 0.0140Wt%,游渣成分为0.10≤NMg。≤0.3C,0.05≤NA1103≤0.21，Yca0≤0.15范围， 建立了GH36A合金电渣至熔拉制(Mg)的关系式。 研究发现，含有适量的Mg,A1的GH36A合金可大幅度地提高合金在60℃，372.65X10P, 的缺口、光滑持久寿命，消除合金缺口敏感性， 关键词：电渣压溶、热力学、高温合金、锁含量 Control of Magnesium Content in the GH36A Alloy during ESR Chen Chongxi,Fu Jie;Liu Xikui,Zhang Shu Abstract According to the cutecticum content of the Fe-Mg system,the standard free energy change of the following reaction is calculated,The result is as follows Mgce,=〔Mg〕1%cP, ΔG°=-108,993+63.25T,J/g-at 1985一04一10收籍 82

年 月 第 期 北 京 钢 铁 学 院 学 报 ， ‘ 合金电渣重熔 含量的控制 陈崇禧 傅 杰 胡尧和 刘锡奎 张 澎 《北京钢铁学 院 《齐齐哈尔钢厂 摘 要 本文根据文献热力学数据，导出了反应 〔 〕 拓 。 〔 〕 书 》 的标 准自由能变化△ ’ 一 · ， 一 ‘ 进而用热力学 分 析 了 。 合金在含 或 渣系中电渣重熔合金 中 等成分对产生或保持合 金 中 含有 七 。 ， 。 。 形 的不 可能性 提出了含 的 合金电渣重熔时 自耗 电极 中含有少 盈 的必 要性 。 研究 了原始 含量 〔 〕 。 、 原 始 含量 〔 〕 。 以 及熔渣成分对锭 中 名 含盈〔 〕 的影响 。 当渣池温度为 士 ， ， 〔 〕 三 书 ， ‘ 〔 〕 兰 魂 拓 ，熔渣成分为 · 兰 。 。 ‘ ， ‘ ， ‘ ， 。 。 三 范围 ， 建 立了以工 合金电渣重熔控 制 〕的关系式 研究发现 ，含有 适量的 的 人合金可大幅度地提高合金在 油 ℃ ， 只 。 ” 的缺 口 光滑持 久寿命，消除合金缺 口敏感性 。 关键词 电渣重 熔 一热力学 高温合金 镁含址 以 一 ， 、 。 〔 〕 ‘ 《 ， ， △ “ 二 一 ， ， 一 一 收稿 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1986．02．005

It is then impossible to produce or retain Mg content .002%by mea- ns of Si or Mn in the GH36 alloy while ESR is conducted with slag cont- aining MgO or MgF:.The necessity of containing a few Al in consumanle- electrode during ESR has been proposed,The effect of the original contents of Al,Mg and the composition of slag system CaF,-MgO-Al,O:-Cao on the content of Mg in ingot is investigated.At temperature of the slag pool is about1690±10℃，032≤〔A1)o≤0.62wt%,0.0035≤〔Mgo≤0.0140 wt%and in the mole concentration range of the slag:0.10

咬尽 。 ， 一 一 。 一 士 ， · 《 〔 〕 。 《 ， 《 〔 〕 《 ， 《 。 《 ， ‘ ，， 。 ， 。 ， ， 功 ℃ ， 前 言 合金是 以钒 、 碳 作为 主要强化相的沉淀 强化型的铁 基高温 合金 ， 它存在着 ℃ 持久寿命低 、 具有缺 口 敏感等缺点多 为挖掘该 合金的潜 力 、 提高涡轮 盘材 之强韧 性和 使用 寿命 ， 采用 合金 中含有适量 的 等 微 合金 化措施 ， 促使碳化物弥散细 化是提高 合 金 强 韧性的有效途径之一 。 然而 电渣 重熔过程 准确控制无 ， 合金 中 含量 达到 其最 佳 范围是 个新难题 。 含 的镍 基高温 合金 电渣 重熔 ， 通过选择适 当的渣 系成分 ， 可 使 电 极母材中无 的合金 重熔后合金锭 中 含量达到要求值 〕 。 合金是 否也可藉助 合金 中 、 等 合金元素与熔渣 中 或 作用 ， 还 原生 成或保持 含 量 有必要 由热力学计算判断 其可能性 ， 并相应采取适 当的措施 ， 建 立 合金 电 渣 重熔控制 合金 含量工艺的基础 。 在熔铁 中溶解 肠时的标准 自由能变化△ ’ ， 闽， 在冶金熔体 中有关 行 为的热力学计算 。 必须知道 以下反 应的标 谁 自 由 能 变 化 八 兮 《 一》 二 〔 〕 多 △ 全二 一 根 据 确 定 〕 ， 一 共晶温 度为 ℃ ， 共晶成分为 ， 一 ， 权 ℃ 在 液溶解度 为。 。 。 设 一 熔 体的稀溶液 为服从亨利定律之规则溶

液，即f=1。则1515℃△G:=4079J,为了导出△G与T的一般关系式需考总 MgL,=〔Mg〕1% (1) AGi).1/-t. 而 Mg =Mg( (1)" 反应的蒸发热格△H,=131796J/g-at,3)沸点T,=1393K(3) 所以△G1m=131796-94.61T,J/g-at （1)′-(1)"得△G9=-131796+94.61T+RT1n(0.023r°)，J/g-at 因此1515℃r°=4.63，考虑到规则溶液回代上式得出(1)式之△G:=-108993+ 63.25T,J/g-at 由于1/20，，=〔0〕% (2) △G:=-117152-2.887T4),J/gat 及 Mg0(8)=Mg()+1/20,) (8) △G8=731154-205.39T4)(1500~2000°K) (1)+(2)+(3)Mg0(8,=〔Mg〕%+〔O〕% (4) △G:=505009-145.03T,Jmol-1 2合金中Si还原渣中MgO、MgFz产生或保持 0.0020wt%Mg的可能性 2.1〔Si〕还原(MgO)的可能性 由于〔Si〕%+2〔O〕%=SiO,t8) (6) △G8=-594128+230.12T4),Jmol1 (4)+1/2(5)知(Mg0)+1/2〔Si)=〔Mg〕+1/2(Si0,) (6) △G6=207945-29.97+RT1n888i:,Jmo11 a5i5 aMto 当GH36合金母材成分为： jC Si Mn Cr Ni Mo Nb V S P Fe wt-%0.370.508.812.88.01.350.301.450.0060.02余量 该合金中Si的活度系数fg,按lgfa1=j%e:5)计算得出在1600℃时，f,1= 1.533。若电渣重熔温度为1700℃则合金中硅的活度ag1=0,75 若要求〔Mg〕>0.0020wt-%,并假设aM=〔Mg)wt%(实际上aw:>〔Mg〕wt%) 则△G6≤O之条件为： awgo≥19.98a8io: 电渣重熔渣系为CaF,MgO-A1,O。(NA1:0,=0.07)-CaO时，适于电渣重熔治金工艺 性能的渣系组成应为NMo≤0.30，根据文献〔6〕计算，1700℃该渣系awo≤0.49。因 此只有渣中aa1o≤0.0006才有可能实现重熔过程0.5%Si产生或保持0.002%Mg,然而 工业渣系中如此低的SO,活度的渣系是难于达到的。因此GH36合金中以Si还原渣中 MgO,实现控制合金中Mg含量是完全不可能的，同样，合金中此Si含量也不能保持 54

液 ， 即 二 。 则 ℃ △ 全二 ， 为 了 导出△ 呈与 的一般关系式需考虑 ‘ 》 二 〔 〕 书 △ ’ ， · “ 呵 户 箫票 。 ， ‘ 一 ， · 而 《 ‘ ， ， 反应的蒸发热 晗 △ ， 一 ， 〔 〕 沸点 ， 〔 〕 所以 △ 全 ， 一 ， 一 户 一 ” 得 △ 全 一 。 。 ， 一 因此 ℃ 。 “ ， 考虑到规则溶液 回代上式得出 式之么 宝 一 。 ， 一 由于 ‘ 一， 二 〔 〕 多 八 一 一 ， 一 及 《 ， 二 ‘ 一 ， ， 二 ， 八 一 。 〔 ‘ 《 。 ， 二 〔 〕 终 〔 〕 杯 △ 一 。 ， 一 ’ 合金 中 还原渣 中 、 产 生或保持 的可能性 〔 〕 还原 的可能性 由于 〔 〕 书 〔 〕 书 ‘ 》 八 一 〔 〕 ， ‘ ’ 知 〔 〕 〔 〕 ， 》 △ 。 。 一 。 。 ， 。 护 架粱墨 ， ， 。 。 一 。 匕 “ 当 合金母 材成分为 一 。 。 。 余量 该 合金 中 的活度系 数 。 ， 按 。 刃 孟〔 〕计 算 得 出 在 ℃时 ， ， 。 若电渣 重熔温度为 ℃则 合金 中硅的活度 。 ， 二 若要求 〔 〕 一 书 ， 并假设 二 〔 〕 外 实际上 二 〔 ‘ 〕 ， 拓 则△ 《 之条件为 二 。 之 吕、、 电渣 重熔渣 系为 一 一 ， ， 一 时 ， 适于 电渣 重熔冶金工艺 性能的渣 系组成 应为 ‘ 。 《 ， 根据文献 〔 〕 计算 ， ℃ 该 渣 系 ‘ 。 成 。 。 因 此 只有渣 中 。 。 《 才有 可能实现重熔过 程 产生 或保持。 ， 然而 工业渣 系 中如 此低的 活度的渣系是难于达 到 的 。 因此 合金 中以 还 原 渣 中 ， 实现控制合金 中 含量是完全不可能 的 ， 同样 ， 合金 中此 含量也不 能 保 持

〔Mg)为0.0020%不被渣中少量SiO,所氧化。 2.2合金中S还原渣中MgF,的可能性 由文献〔3〕数据计算可知： Si(+2F=SiF (7) △G;=-1602054+178.2T,Jmo11 Mg)+F:(=MgF,( (8) △G8=-1031356+148.5T,Jmo1 而 Sicu,二〔Si〕%，由文献〔5〕得 (9) △G:=-131503-17.24T,J/g-at 1/2(7)-1/2(9)-(8)+(1) 1/2〔Si)%+MgF,,=1/2SiF4(,+〔Mg)% (10) △G:。=187088+12.47T,Jmo1 若在常压下电渣重熔温度为1700℃。SiF4分压Pg:s4为1atm,则实现〔Mg〕≥0.0020 wt%之条件为aM::≥925这是根本不可能实现的。因此以合金中0.5%S还原渣中 MgF,来实现或保持合金中0.002%Mg也是不可能的。 同样，根据热力学计算可知，由〔Mn〕还原(Mgo)以均匀控制〔Mg〕≥0.0020% 是不可能的。而且由于必然存在的(MO)对〔Mg〕的氧化作用，保持〔Mg)为0.002% 也是不可能。 综合以上热力学计算分析可知，藉助GH36合金中Mn、S等合金元素与熔渣中MgO 或MgF,作用，比较均匀地还原生成或保持0.0020wt%Mg是不可能实现的，该论断为 无A1的GH36合金电渣重熔实验得到验证7，锭中Mg含量均低于0.CC10wt%。 因此电渣重熔过程为控制GH36合金中Mg含量，需藉助含A1的综基高温合金电渣 重熔控制合金中Mg含量的规律(1)，在GH36合金电渣重熔电极母材中，令其含有适量 的A1以控制合金中Mg含量。另外藉助〔A1〕和〔N)具有较强的亲和力并在700~ 800℃弥散析出A1N的可能性，将该合金中含有较高N含量所消耗部分V的不利因素转 化为有利因素，以提高合金的强韧性。 3电渣重溶含Al的GH36A合金Mg含量的控制 3.1熔渣成分和电极母材中A1含量〔A1)。与锭中Mg含量[Mg)的关系 含AI的合金电渣重熔其Mg含量的控制是建立在以下反应之近似平衡基础上： 2/3〔A1)+(Mg0)=〔Mg〕+1/3(A12O3) 关于渣系成分对渣中Mg○活度的影响，文献〔5〕已有论述，控制〔Mg)的熔渣成分 因子与文献〔1)是相同的，而Al、Mg在该GHS6AFe基合金中的活度系数有别于在 Ni基高温合金，因此文献〔1〕中N基高温合金电渣重熔控制其Mg含量的函数式： CMg〕=0.88CA1)864Nk0(4.114-2.835Nco+1.07LaNA10)Ni8,wt% (11 式中〔A1)。项的指数系数必须通过实验进行修正。 55

〕 为 不被渣 中少量 所氧化 。 合金 中 还原渣 中 的可能性 由文献 〔 〕 数 据计算可知 《 ， ‘ 。 △ 梦 一 ， 一 ’ △ 盆二 。 二 川 〔 〕 书 ， ， 一 ’ 而 由文献 〔 〕 得 △ 一 一 一 一 〔 〕 书 ， 、 ， 一 ‘ 》 〔 〕 书 △ 全 。 二 ， 若在常压下 电渣重熔温 度为 ℃ 。 、 分压 ‘ 为 ， 则实现 〔 〕 》 。 ， 之条件为 》 这是 根本不 可能实现的 。 因此 以 合 金 中 还 原 渣 中 来实现或保持合金 中。 也是不 可能的 。 同样 ， 根 据热力学计算可知 ， 由 〔 〕 还 原 以 均 匀控制 〔 〕 是 不 可能的 。 而 且 由于必 然存 在 的 对 〔 〕 的氧化 作用 ， 保持 〔 〕 为。 也是 不可能 。 综 合以 上热力学计算分析可知 ， 藉助 合金 中 、 等 合金 元素与 熔渣 中 或 作用 ， 比较均匀地还 原生 成或保持 是不 可能实现 的 ， 该 论 断 为 无 的 合 金 电渣重熔实 验得 到验证忍却 ， 锭 中五饱含量 均低 于 。 门 。 。 因此 电渣 重熔过程为控制 合金 中 含量 ， 需 藉助 含 的镍基高温 合金 电 渣 重熔控制合金 中 含量 的规律〔 〕 ， 在 合金电渣 重熔 电极每 材 中 ， 令其含有 适 量 的 以 控制合金 中 含量 。 另外藉助 〔 〕 和 〔 〕 具有较强的亲 和 力 并 在 一 ℃ 弥散析 出 的 可能 性 ， 将该 合金 中含有较高 含量所 消耗部分 的不 利 因 素 转 化为有利 因素 ， 以提高合金 的强韧性 。 电渣重溶含 的 合金 含量 的控制 熔渣成分和电 极母材 中 含 量 〔 〕 。 与锭 中 含 量 〔 幻 的关系 含 的 合金 电渣 重熔其 含量 的控制是建立在 以下反 应之近似平衡 基础 上 〔 〕 二 〔 〕 。 关于渣系成分对渣 中 活度的影响 ， 文 献 〔 〕 已有论述 ， 控制 〔 〕 的熔渣 成 分 因子与文献 〔 〕 是 相 同的 ， 而 、 在该 人 基合金 中的活度 系数有别于在 基高温合金 ， 因此文献 〔 〕 中 基高温 合金 电渣重熔控制其 含量 的 函数式 〔 卜 · 〔 〕 ’ ‘ ’ 二 。 ‘ · ’ “ 一 · 。 · ， · 。 ， ， ” 入‘乙乞愁 ， ‘ 式中 〔 〕 。 项的指数系数必须 通过实验进行修正

实验是在直径为80/85mm(I型)和100/110mm（Ⅱ型)水冷铜结晶器的小型电 渣炉中进行。自耗电极直径为42mm,其化学成分如前所述，此外母材A1含量为0.52至 0.32wt%,每材Mg含量〔Mg〕。为74至115ppm,渣料CaF.为齐钢的经Fe-A1电极 电渣提纯萤石，A12O3、CaO为工业纯，MgO为80目工业电熔镁砂粉。实验前渣料先 在电阻炉中850℃焙烧3h以上。每炉渣量为1kg(Ⅱ型为1.2kg),引熔剂为重10g的由 CaFz和Fe粉按2：3混匀的压结块，引锭底垫与自耗电极成分相同。渣料用16mm见 方M。棒的非自耗电极，在29V600A通Ar气保护下熔化，渣熔清后保持4min然后交换自 耗电极，在5m1/minAr气保护下重熔。重熔电压29~27V,电流1000A(Ⅱ型为1200A) 重熔锭高200mm左右，成分分析样在锻坯料（相当锭上部位）车取，实验结果于表1。 表1〔A1)。对CMg]的影响 Table 1 Effect of[AlJonCMg] wt Sampling- Content of elements,wtgs M e No. Slag composition.mole fraction Al CaFa A1203 Cao MgO place Me..d Mscalrd M Mg PP 15 electrode A31 57 18 10 0.320.0115 0.5010 0.12120.12240.2554 ESR1ngot0.200.00330.0030- 432 57 18 10 15 electrode 0.48 0.0080 0 0.5010 0.1212 0.1224 0.2554 E3Ri0got0.390.00380.0038 57 18 electrode 433 10 15 0.500.0086 0.450.00330.0039一 6 0.5010 0.1212 0.1224 0.2554 ESR ingot 435 57 18 10 15 electrode 0.420.0074 ESR ingot0.330.00300.0035一 -5 0.5010 0.1212 0.1224 0.2554 222 57 18 10 15 electrode 0.620.0086 0.5010 0.1212 0,1224 0.2554 ESR ipgot 0.490.0048 0.0044- 215 57 18 10 15 clectrode 0.510.0100 0.5010 0.1212 0.1224 0.2554 E9 R ingot0.440.00420.0039 214 52 18 12 18 electrode 0.460.0110 0.4431 ESR ing0t0.360,00580.0052 6 0.1174 0.1424 0.2971 按(11)式计算结果与实测〔Mg〕均呈正偏差。这是由于Mg在铁基熔体比在镍基熔体 中之活度系数增高的效果略大于A1在铁基熔体比在镍基熔体的活度系数增高的效果。 根据实验结果，按最小二乘法统计处理，〔Mg)与〔A1)的关系可用(12)式表示， 〔Mg〕=0.70〔A1)0.574Nwto4,114-2.335Nco+1.077LaNA1,03) N0,wt-%(12) 并化为一元线性，相关系数r=0.7029,计算结果与实测值相差≤±6ppm。由(12)式 可知，获得或保持0.0020%Mg的电渣锭，〔A1〕。最低值不应小于0.09% 3,2电极母材原始Mg含量〔Mg)。对〔Mg)的彩响 实验结果示于表2，〔Mg)随〔Mg〕。增高而略增，结合（12)式对表2结果以 最小二乘法统计处理，可获如下关系式： 〔Mg)=1.14〔Mg)8107CA1)857NMo(4.114-2.835Ne0+1.077LaNA1103) NAizo3,wt9o (13) 56

实 验 是 在直径为 型 和 。 。 型 水 冷铜结 晶器的小 型 电 渣 炉 中进行 。 自耗 电极直径 为 ， 其化学成分如前所述 ， 此外母材 含量 为。 至 ， 母材 含量 〔 〕 。 为 至 ， 渣料 为齐钢 的 经 一 电 极 电渣 提纯 萤石 ， 、 为工 业纯 ， 为 目工业 电熔镁砂粉 。 实 验前渣 料 先 在 电阻 炉 中 ℃ 焙烧 以上 。 每 炉渣量为 型为 ， 引熔剂 为 重 的 由 和 粉 按 混匀的 压结 块 ， 引锭 底垫 与 自耗 电极成分相 同 。 渣 料用 见 方 。 棒的非 自耗 电极 ， 在 通 气保护下熔化 ， 渣熔清 后保持 然 后交换 自 耗电极 ， 在 气保护下重 熔 。 重熔 电压 一 ， 电流 型为 重熔锭高 左 右 ， 成分分析样在锻 坯料 相 当锭 上部位 车取 ， 实 验结果于表 。 表 〔 〕 。 对 〔 〕 的 影响 〕 。 〔 只〕 书 丽云。 “ 。 ， ， 书 右 ‘ 一 ‘ 一丝 王 一 。 。 。 。 ， 。 。 旦迈旦 一 。 。 ， 。 。 一 嚣 ‘ 。 。 。 。 · 。 飞 。 一互全一一 一些一 一丝一 一 、 。 一里鱼一 按 式计算结果与实 测 〔 〕 均 呈正偏差 。 廷是 由于 在铁基熔体比在镍基熔 体 中之活度 系数增高 的效果略大于 在 铁 基熔 体比在镍基熔体的活度 系数增高的效 果 。 根据实 验结果 ， 按最小二乘法 统计处理 ， 〔 〕 与 〔 〕 的关 系可用 式 表 示 〔 〕 〔 〕 。 ， 。 ‘ 一 · · 。 目 吕 宜 ， 一 并化为一 元线 性 ， 相 关 系数 二 。 ， 计算结果 与实测值相差 士 。 由 式 可知 ， 获得或保持。 的 电渣锭 ， 。 电极母材 原始 含里 〔 〕 。 〔 〕 。 最低值不 应小于 对 〔 〕 的影响 实 验结果示 于表 ， 〔 〕 随 〔 〕 。 增高而略增 ， 结合 式对表 结果 以 最 小二乘法统计处理 ， 可获如下关 系式 〔 〕 二 〔 〕 忿” ” 〔 〕 合 ’ ‘ ， 。 · 一 · 。 · 。 ， 。 〕 孟八认

袁2〔Mg)。对[Mg〕之影响 Table 2 Effect oftMg)。on(Mg) wl9o Slag composition,moie fraction Sampling Content of elements,wt M. No. -CaF1 A1203 Ca0 Mgo place Al MgMeasrdMgcaird Mg Mg Ppm 205 57 18 10 15 Electrode 0.44 0.0035 2 0.5010 0.1212 0.1224 0.2554 1ng0t0.360.00340.0032 215 57 18 10 15 Electrode 0.51 0.0100 0.5010 0.1212 0.1224 0.2554 Ingot 0.440.00420.0039- 47 18 14 21 Electrode 0.45 0.0041 207 0.3886 0.1140 0.1611 0.3363 Ingot 0.250.00550.0059 47 18 14 21 Electrode 0.49 0.0140 218 -2 0.3886 0.1140 0.1611 0.3363 1ngot0.270.00680.0070 化为一元线性，〔Mg)。与〔Mg)相关系数r=0.7368,由(13)式计算值与实验值 比较相差≤±4ppm,由(13)式可知〔Mg)。对〔Mg〕的影响是很小的，〔Mg)。增 至2.5倍，〔Mg)才增加10%，即合金锭中Mg含量均可从渣/钢反应中烧Mg或进Mg获 得基本相近的数值，它显示Mg在渣/钢反应中接近平衡，它预示制备电极母材可简化工 艺。 3.3〔Mg〕对GH36A合金高温持久寿命的影响 为了研究电渣重熔GH36A合金中Mg的最 佳控制量，必须研究不同Mg含量对合金高温 105 持久寿命的影响。不同Mg含量的电渣锭通过 二火锻成直径20mm棒材，经1140℃固溶80min 水冷+670℃14h+780℃16h空冷热处理。 GH36A合金中不同Mg含量对合金650℃， 200 372.65Mpa的光滑、缺口持久寿命t、Ta的影 响结果示于图。 图中曲线1、2分别为非真空感应+电渣含 A1GH36A合金的缺口持久寿命、光滑持久寿 命；曲线8、4分别为非真空感应治炼无A1- GH36A合金缺口持久寿命、光滑持久寿命与 〔Mg)之关系。图中显示GH36A合金存在一 40 最佳Mg含量范围；含有适量A1,Mg的电渣 CMg),PPa 材可大幅度地提高合金在650℃、372.65MPa 图.GH36合金中Mg含量(Mg)对650℃372·65MPa 的光滑、缺口持久寿命，消除合金缺口敏感 光滑.缺口特久寿命T、TH的影响 性。图中1、3曲线及2.4曲线对比，从宏观 Fig Mg content in GH36 alloy,(Mg),vs smooth and notched stress-rupture life,t and 上显示前面所述适量A1的有利转化作用。 TH,at 650C under 372.65Mpa 1,2-AIM+ESR含A1GH36A的tH,x 3,4一AIM无AIGH36A的THt 57

表 名 〔 幼 。 对 〔 幼 之 影响 ‘ 〕 。 〔 〕 ， ， 形 。 ， 吓 丽歹一 。 一 口 。 黑 上 鱼互一 心 鱼。』互 ， ‘ ， 。 。 。 。 百乃丽万 一 正 丽 污污后蕊 一 魂矶 一 疥 认丽 。 。 。 化为一元线 性 ， 〔 〕 。 与 〔 〕 相 关系数下 。 ， 由 式计算值与实验值 比较相差《 士 ， 由 式可知 〔 〕 。 对 〔 〕 的影响是 很小的 ， 〔 〕 。 增 至 倍 ， 〔 〕 才 增加 ， 即 合金锭 中 含量 均可 从渣 钢 反 应 中烧 或进 获 得基本相近 的数 值 ， 它 显示 在渣 钢反 应中接近 平衡 ， 它预示 制备 电极母 材可简化 工 艺 。 ， 〔 〕 对 合金 高温持久 寿命的影响 为了研究 电渣重 熔 合金 中 的 最 佳控制量 ， 必须研究不 同 含量对 合金 高 温 持 久 寿命 的影响 。 不 同 含量 的 电渣锭 通 过 二火锻成直径 棒材 ， 经 连 固溶 水 冷 ℃ ℃ 空 冷 热 处 理 。 合金 中不 同 含 量 对 合 金 ℃ ， 的光滑 、 缺 口 持久寿命 、 。 的 影 响结果示 于 图 。 图 中曲线 、 分别 为非真空 感 应 十 电 渣 含 合 金的 缺 口 持久 寿命 、 光滑 持久寿 命 曲线 、 分别为 非 真空 感 应冶炼 无 合金 缺 口 持久寿命 、 光 滑 持 久寿命 与 〕 之关 系 。 图 中显示 合金存在一 最佳 含量范 围 含有适量 ， 的 电 渣 材可大幅度地提高合金 在 ℃ 、 的 光滑 、 缺 口 持久寿命 ， 消除 合金 缺 口 敏 感 性 。 图 中 、 曲线 及 曲线 对 比 ， 从 宏观 上 显示 前面所 述适 量 的有 利 转化 作用 。 县 厂人 了 产科，一 、 ‘ 叮 二、 边 、 尹 ‘ 介下一 一 飞气之、 护 · 二 丫 ， ， 〕 如 图 合金中 含量 〔 〕对 ℃ · 光滑 缺 口 持久寿命了 、 的影响 一 〔 〕 一 ， 一 ， 丫 一 ℃ 一 一 含 的 ， ，礴一 无 的了 一

4结论 (1)GH36A合金按通常电渣重熔，在Ar气保护下依靠合金中Mn、Si等合金元 素保持Mg或对渣中MgO、MgF,等还原获得≥0.0020%Mg的合金锭是不可能的。为获 取含Mg量≥0.0020%的电渣能，自耗电极中必须含有适量的A1。 (2)在本实验条件下，当渣池温度为1690±10℃，0.32≤〔A1)。≤0.62wt%, 0.0035≤〔Mg〕。≤0.0140wt%,0.10≤Nwo≤0.30,0.05≤NA10,≤0.21，N.。≤ 0.15时，电渣重熔锭中Mg含量可按下式控制或预测 〔Mg〕=1.14〔Mg)81o7〔A1):574Nag。(4.114-2.835Neo+1.077LaNa1o) N:32 'A103”wt% 〔Mg〕随〔A1)。、NMro、Nco增加而增加，随NA1o:增加而减少，〔Mg)随〔Mg〕。 增高而微增。 (8)GH36A合金电渣材具有一最佳Mg含量范围，过高Mg含量合金高温持久性 能显著降低；含有0.0030%Mg左右及适量A1的GH36A合金电渣材，可大幅度地提高 合金在650℃372.65MPa缺口、光滑持久寿命，消除合金缺口敏感性。 作者对赵文祥.高英富、玉酒等同志参加本实验工作给予的密切配合，以及齐齐哈尔钢厂研究所给予的大力支持 深表感谢。 参考文献 〔1)陈崇福。高荣.赵文祥。金属学报，20(1984)，B137 (2)BypLrAeB,B.1I.AnreRoe Jpon aoncrBe,No.10,1966.27-28 (3)Wick,C.E.BLOCK,F,E,TepMonr:HAMnREcKre CBOMCTBA 65 3JIEMEHTOB,MX OKMC JIOB,TAJIOTEHMHOB,KAPBMMIOB M HITPMMOB,II.,APCEHTbEBA,H3nTEJIbCTBO METAJI.1yPII分，1965，P116.175,118 (4)Elliott.J.F,Glelser.M,Ramakrishna,V,Thermochemistry For Steelmaking,Addison-Wealey Publishing CcmP4ny,Inc.1963,P618-620 (5]Sigworth,G.K.EIliott,J.F.Motal Science,Vol,8(1974)P.303-310 〔6)陈崇禧，赵文祥，金学报，19(1983).4L, 〔7)齐齐哈尔钢厂，GH36合金阶段总结，1983 58

结 论 合金 按通常 电渣重熔 ， 在 气保护下依靠合金 中 、 等 合 金 元 素保持 或对渣 中 、 等还原获 得 》 的合金锭 是不可能的 。 为 获 取 含 量 》 。 。 的 电渣锭 ， 自耗 电极 中必须 含有适量 的 。 在本实 验条件下 ， 当渣池温 度 为 士 ℃ ， 镇 〔 〕 。 成 ， 《 〔 〕 。 《 纬 ， 。 ， 《 《 ， 。 。 《 。 时 ， 电渣重熔锭 中 含量可按下式控制或预 测 〔 〕 〔 〕 合 · ‘ “ 〔 〕 名 · ” ‘ ， 。 · 一 · 。 · ，， 认几 ， 一 〔 〕 随 〔 〕 。 、 。 、 。 。 增加 而 增加 ， 随 增加而减 少 〔 〕 随 〔 〕 。 增高而 微增 。 合金 电渣材具 有一 最佳 含量范 围 ， 过高 含量 合金 高温 持 久 性 能 显著降低 含有 凭左 右及适量 的 合金 电渣材 ， 可大幅度地 提 高 合金在 ℃ 缺 口 、 光滑持久寿命 ， 消除 合金缺 口 敏感 性 。 作者对赵文祥 高崇 富 王涌 等同志参加本实验工作给予的密切 配合，以及齐齐哈尔钢厂研究所给予 的大力支持 深表感谢 。 参 考 文 献 〔 〕陈崇禧 高荣富 赵文祥 。 金属学报 ， ， 了 〔 〕 班人 ， 人 置且 ‘ 卫 且 卫 ， ， ， 了一 〔 〕 ， ， 。 。 玖 且 从 残 ‘ 卫 ， 改 刀 ， 刀 且 ， 〕 只 双 ， 兀 卫 ， 月 工万， ， ， 〔 〕 ， ， 卜 。 ， 日 ” ， 一 。 位 ， ， 一 〔 〕 ， 之， ， ， 一 〔 〕陈崇禧 ，赵文祥，金属学报 ， 。 。 〔 〕齐齐哈尔钢厂 ， 合金阶段总 结