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电子束冷床熔炼TC4钛合金的热变形行为

材料研究学报 2020年第9期34卷 665-673页

作者：王伟宫鹏辉张浩泽史亚鸣王萌张晓锋王快社西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055 云南钛业股份有限公司楚雄651209 昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

使用Gleeble-3800热模拟实验机进行一系列热模拟压缩实验,研究了电子束冷床熔炼TC4钛合金在变形温度为850℃~1100℃、应变速率为0.01 s^-1~10 s^-1条件下的热变形行为。根据真应力-真应变曲线分析变形参数对流变应力的影响,分别建立电... 详细信息

使用Gleeble-3800热模拟实验机进行一系列热模拟压缩实验,研究了电子束冷床熔炼TC4钛合金在变形温度为850℃~1100℃、应变速率为0.01 s^-1~10 s^-1条件下的热变形行为。根据真应力-真应变曲线分析变形参数对流变应力的影响,分别建立电子束冷床熔炼TC4钛合金在(α+β)两相区和β单相区的Arrhenius本构模型,绘制了基于动态材料模型的热加工图。结果表明:流变应力随着温度的提高和应变速率的增大而降低;(α+β)两相区的热变形激活能Q=746.334 kJ/mol,β单相区的热变形激活能Q=177.841 kJ/mol;用相关系数法和相对平均误差分析了模型的误差,相关系数R2=0.995,相对平均误差AARE=5.04%。这些结果表明,所建立的模型较为准确,可准确预测其热变形流变应力;合金的最佳加工区域为:变形温度1000~1100℃、应变速率0.01~0.1 s^-1。

关键词：金属材料电子束冷床熔炼 TC4 热变形本构模型加工图

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电子束冷床熔炼TC4合金元素挥发机制研究

稀有金属材料与工程 2011年第4期40卷 625-629页

作者：罗雷于兰兰雷文光毛小南杨冠军牛蓉蓉张英明王琛西安建筑科技大学陕西西安710055 西北有色金属研究院陕西西安710016

建立了TC4合金电子束冷床熔炼过程熔体中各元素饱和蒸气压的数学计算模型,利用该模型计算了TC4合金熔体中各元素的饱和蒸气压及其挥发速率,与实验结果基本一致。计算结果表明,在相同温度下,Al元素的饱和蒸气压最大,是其它两种元素的几百... 详细信息

建立了TC4合金电子束冷床熔炼过程熔体中各元素饱和蒸气压的数学计算模型,利用该模型计算了TC4合金熔体中各元素的饱和蒸气压及其挥发速率,与实验结果基本一致。计算结果表明,在相同温度下,Al元素的饱和蒸气压最大,是其它两种元素的几百倍,挥发损失也最为严重。随着熔体温度的增加,挥发趋势也增大。V元素的挥发很少,可以忽略。此外,电子束冷床熔炼去除杂质效果显著,熔炼出的铸锭成分符合国家标准。

关键词：电子束冷床熔炼合金元素挥发损失数学模型

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电子束冷床熔炼的应用现状

中国材料进展 2020年第4期39卷 295-303页

作者：冯寅楠闫鹏贾国斌有研科技集团有限公司北京100088 中航国际物流有限公司北京100027 国标(北京)检验认证有限公司北京100088

电子束冷床熔炼(EBCHM)技术是材料冶金领域的新兴技术之一,在航空工业和国防科技中发挥着重要作用。简述了EBCHM技术的原理,探讨了EBCHM设备核心部件电子枪和冷床的发展历程。介绍了国内外近年来EBCHM在多个材料领域的最新研究和实际生... 详细信息

电子束冷床熔炼(EBCHM)技术是材料冶金领域的新兴技术之一,在航空工业和国防科技中发挥着重要作用。简述了EBCHM技术的原理,探讨了EBCHM设备核心部件电子枪和冷床的发展历程。介绍了国内外近年来EBCHM在多个材料领域的最新研究和实际生产现状,重点追踪了在难熔金属钛、钒,高温合金镍和太阳能级多晶硅等材料的熔炼和提纯中如何控制EBCHM工艺以达到使原材料去除杂质、无偏析、成分均匀的目的。比较了国内外EBCHM技术的发展和设备熔炼能力现状。最后结合国家发展需求对EBCHM技术的发展趋势进行了展望,为今后在工业中能更好地应用EBCHM技术提供参考。

关键词：电子束冷床熔炼应用现状钛镍多晶硅

电子束冷床熔炼TC4钛合金铸锭凝固过程有限元模拟

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铸造 2010年第9期59卷 912-916页

作者：雷文光于兰兰毛小南罗雷张英明西北有色金属研究院陕西西安710016

利用ProCAST有限元软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金铸模凝固过程进行数值模拟,研究了不同浇注速度下温度场的分布规律、预测组织缺陷分布以及晶粒尺寸大小。结果表明,相同浇注温度下,随着浇注速度的增大,铸锭凝固过程中达到稳态所需的时... 详细信息

利用ProCAST有限元软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金铸模凝固过程进行数值模拟,研究了不同浇注速度下温度场的分布规律、预测组织缺陷分布以及晶粒尺寸大小。结果表明,相同浇注温度下,随着浇注速度的增大,铸锭凝固过程中达到稳态所需的时间明显缩短,且无冷隔及浇不足等缺陷出现;缩孔缩松量逐渐增大,且主要分布于铸锭的侧表面及冒口位置;初生枝晶半径和二次枝晶臂间距逐渐增加,凝固组织变得粗大,细晶区域明显减小。在本试验条件下,浇注温度为1 760℃时,选择100 kg/h作为最佳浇注速度,在保证生产效率的同时,可以获得组织细小、冶金质量优良的钛合金铸锭。

关键词：电子束冷床熔炼凝固浇注速度 ProCAST

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电子束冷床熔炼TC4合金温度场模拟

中国有色金属学报 2010年第B10期20卷 404-409页

作者：罗雷毛小南雷文光于兰兰杨冠军西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055 西北有色金属研究院钛合金研究所西安710016

利用ANSYS软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金过程进行模拟研究。结果表明:熔体从冷床滴入坩埚之后,主要出现熔体升温、形成稳定熔池、熔体凝固、熔体温度下降和凝固结束这5个阶段。在开始熔炼时,熔体温度较低,升温也比较慢,但随着熔炼的进... 详细信息

利用ANSYS软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金过程进行模拟研究。结果表明:熔体从冷床滴入坩埚之后,主要出现熔体升温、形成稳定熔池、熔体凝固、熔体温度下降和凝固结束这5个阶段。在开始熔炼时,熔体温度较低,升温也比较慢,但随着熔炼的进行,熔体升温加快,并维持在高温状态,最后熔体发生凝固降温,且降温速度很快。降温过程主要分为两个阶段,在快速降温阶段,熔体快速出现部分凝固,而在降温平衡阶段,熔体主要进行补缩。当降温时间达到500 s时,熔体温度基本保持不变。

关键词：电子束冷床熔炼 TC4钛合金温度场模拟

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Ti64合金的电子束冷床熔炼研究(英文)

稀有金属材料与工程 2008年第11期37卷 1973-1977页

作者：张英明周廉孙军韩明臣 Georg Reiter Jochen Flinspach 杨建朝赵永庆西安交通大学陕西西安710049 西北有色金属研究院陕西西安710016 ALD真空技术股份公司德国Hanau D63450

电子束冷床熔炼工艺作为一种新熔炼技术,可应用于生产航空发动机转动件用优质钛合金和回收残钛。利用500kW电子束冷床熔炼设备,研究了熔炼速度与Ti64合金铸锭化学成分和TiN夹杂溶解速度的关系。熔炼速度分别为70,100,140kg/h时,Al挥发... 详细信息

电子束冷床熔炼工艺作为一种新熔炼技术,可应用于生产航空发动机转动件用优质钛合金和回收残钛。利用500kW电子束冷床熔炼设备,研究了熔炼速度与Ti64合金铸锭化学成分和TiN夹杂溶解速度的关系。熔炼速度分别为70,100,140kg/h时,Al挥发损失分别为22%、16%、12%。经超声探伤,在熔炼电极中加入的TiN夹杂能够全部消除。所熔炼的铸锭外部是均匀的柱状晶粒,心部是细小的晶粒。

关键词：钛电子束冷床熔炼铝挥发 TiN夹杂真空熔炼

电子束冷床熔炼TC4钛合金连铸凝固过程数值模拟

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中国有色金属学报 2010年第B10期20卷 381-386页

作者：雷文光于兰兰毛小南罗雷张英明侯智敏西北有色金属研究院钛合金研究所西安710016

利用PROCAST有限元软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金连铸凝固过程进行数值模拟,研究不同工况条件下的温度场分布规律、熔池形状以及组织分布特征。结果表明:在相同的浇注温度条件下,随着铸造速度的增加,熔池加深,糊状区域变浅,初生枝晶半... 详细信息

利用PROCAST有限元软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金连铸凝固过程进行数值模拟,研究不同工况条件下的温度场分布规律、熔池形状以及组织分布特征。结果表明:在相同的浇注温度条件下,随着铸造速度的增加,熔池加深,糊状区域变浅,初生枝晶半径和二次枝晶臂间距逐渐增加,凝固组织变得粗大。而在铸造速度相同的条件下,随着浇注温度的提高,过热度增大,熔池加深,糊状区域变浅,合金的晶粒尺寸增大。在本实验条件下,选择铸造速度10 mm/min以及浇注温度1760℃作为最佳工艺参数,这有利于在保证较高生产效率的同时,获得组织细小、冶金质量优良的钛合金铸锭。

关键词：钛合金电子束冷床熔炼连铸浇注温度铸造速度 PROCAST

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电子束冷床熔炼钛合金的多场耦合模型

特种铸造及有色合金 2022年第9期42卷 1110-1114页

作者：高磊卢佳佳张思瑞陈菓云南民族大学云南省高校绿色化学材料重点实验室云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室昆明650000

介绍了利用ANSYS Fluent软件建立多场耦合数值模型对电子束冷床熔炼过程进行解构剖析的实际方法,研究了电子束熔铸钛合金(直径为∅260 mm,初始Al含量为7%)过程中的元素偏析演变情况。结果表明,提高拉速可以显著地缓解铸锭在横截面上的元... 详细信息

介绍了利用ANSYS Fluent软件建立多场耦合数值模型对电子束冷床熔炼过程进行解构剖析的实际方法,研究了电子束熔铸钛合金(直径为∅260 mm,初始Al含量为7%)过程中的元素偏析演变情况。结果表明,提高拉速可以显著地缓解铸锭在横截面上的元素偏析。在浇注温度为2273 K,拉铸速度为25 mm/min时,横截面上Al偏析在1%左右,经过去皮工艺,完全符合铸锭的品质要求。

关键词：大规格钛合金铸锭电子束冷床熔炼多场耦合模型

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电子束冷床熔炼参数对熔池表面温度的影响

稀有金属 2006年第z1期30卷 55-59页

作者：韩明臣周义刚赵铁夫张英明周廉 Reiter G. Flinspach J. 西北有色金属研究院工程中心陕西西安710016 西北工业大学材料学院陕西西安710072 ALD Vacuum Technologies AG Hanau 63450Germany

使用M9100图像高温仪精确测定了TC4合金电子束冷床熔炼时坩埚和冷床熔池表面的温度。结果表明,结果表明,熔炼工艺参数如熔化速度、熔炼功率、电子束扫描方式和扫描频率都会对熔池表面温度产生剧烈影响。

关键词：电子束冷床熔炼钛合金TC4 熔池表面温度熔炼参数