碳热还原法短流程回收废弃690合金

作     者：凌世杰 王曼 席晓丽 

作者机构：北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室 北京工业大学首都资源循环材料技术省部共建协同创新中心 北京工业大学工业大数据应用技术国家工程实验室 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：1426-1435页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52025042)资助 

主　　题：废弃690合金 碳热还原 循环利用 短流程 高性能 

摘      要：废弃镍基合金的循环利用可有效缓解中国镍矿对外依存度高的现状。然而，废弃镍基合金中存在大量夹杂相，造成重熔合金性能降低，无法满足使用要求。针对上述问题，以废弃690合金为原料，利用真空感应熔炼炉在1550℃下采用碳热还原法去除氧化物夹杂相以制备高性能重熔690合金。使用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）分析了废弃690合金、直接重熔690合金和加碳重熔690合金的微观组织，使用维氏显微硬度仪和电子万能试验机对3种合金进行力学性能检测。结果表明，碳热还原法可以将Cr2O3夹杂相转变为Cr23C6析出相，有效去除了废弃690合金中的Cr2O3。大量均匀分布的Cr23C6析出相不仅可起到弥散强化作用，还有利于形成细晶组织提高细晶强化效果，使加碳重熔690合金力学性能大幅提升。与直接重熔690合金相比，加碳重熔690合金室温延伸率、高温延伸率分别提高了18.8%和96.0%；与标准690合金相比，其室温延伸率、高温延伸率分别提升了14.3%和32.5%。