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GH2132铁基变形高温合金电弧炉冶炼工艺
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-01-15
GH2132合金是以15Cr-25Ni-Fe为基组成稳定的奥氏体基体、以金属间化合物γ′相强化的铁基变形高温合金，该合金适于600～700℃长期使用的高温部件。其产品主要有锻饼、热轧棒材、热冷轧薄板等，电弧炉冶炼＋电渣重熔是GH2132合金最常用的冶炼方式。
GH2132合金是以15Cr-25Ni-Fe为基组成稳定的奥氏体基体、以金属间化合物γ′相强化的铁基变形高温合金，该合金适于600～700℃长期使用的高温部件。其产品主要有锻饼、热轧棒材、热冷轧薄板等，电弧炉冶炼＋电渣重熔是GH2132合金最常用的冶炼方式。
电弧炉冶炼GH2132合金在工业生产中存在以下控制难点：（1）混渣现象；（2）Ti元素难以控制；（3）增碳。科研人员针对以上现象进行分析探讨，以求获得解决以上难点的方法。
在电弧炉冶炼过程中，GH2132合金熔点低，含Ti多，冶炼过程中易出现混渣现象。钢渣互混最为严重的阶段是出钢过程，出钢时钢水被冲击成许多微小熔滴悬浮于渣中，造成混渣。若在镇静时间内金属熔滴不能沉入钢液中，则钢水不能完全浇出，这就降低了钢水收得率。
钛的氧化主要在化料过程中，其可能的反应有两种。一种是被空气中的氧氧化，另一种是被钢液中溶解的氧化。在冶炼操作过程中，前期海绵钛垫炉底，后期采用铝（熔点660℃）制饭盒包装海绵钛，插入炉中。由于钢液温度在1480～1515℃范围内，当铝插入后瞬时熔化，不能有效地包裹海绵钛，同时由于海绵钛的比重（1.0g/cm3）小于合金比重（7.93g/cm3），且熔点高于钢液温度，海绵钛迅速上浮到渣中，与渣中的氧反应生成TiO2，降低了Ti的收得率。
GH2132合金随C含量的增多，合金的碳化物相（TiC）也不断增多，TiC相的增多，减少了合金有效Ti的数量，也就是减少了γ′相的析出数量，其次TiC相的增多，增加了合金夹杂物数量，由此影响合金的瞬时性能指标。随C含量的增多，室温瞬时拉伸性能指标均下降，650℃瞬时拉伸塑性指标上升，强度指标下降，但当C含量在0.04%左右时影响不大，因此将C控制在0.04为佳，不应大于0.06%。冶炼GH2132合金增碳途径主要有炉料增碳、电极增碳、合金增碳。通过研究分析，解决问题采取的措施及达到的效果如下：
（1）针对GH2132合金电弧炉冶炼中出现的混渣现象，通过对冶炼过程中提高Al2O3的量，降低了渣的熔点及炉渣粘度，有效解决了混渣现象，钢水回收平均提高5%。
（2）针对GH2132合金电弧炉冶炼中Ti元素烧损的问题，通过对炉渣成分的调整及采用纯钛调Ti，Ti收得率平均提高16.08%。
（3）针对GH2132合金电弧炉冶炼中出现的增C现象，通过控制GH2132合金冶炼过程中增碳的主要途径，有效地解决了增碳现象。成品碳平均控制0.05%，达到较理想目标。
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