高温合金真空熔炼浇铸过程对耐火材料表面冲蚀的研究

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2023.05.16

真空 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (5): 98-101.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2023.05.16

高温合金真空熔炼浇铸过程对耐火材料表面冲蚀的研究

万旭杰^1,2, 张华霞², 张凤祥², 高鸿儒², 马宝弘³, 赵新颖³, 刘坤¹

1.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳 110819;
2.北京航空材料研究院股份有限公司高温合金熔铸事业部,北京 100095;
3.沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳 110159

收稿日期:2023-08-26 出版日期:2023-09-25 发布日期:2023-09-26
通讯作者: 刘坤,教授。
作者简介:万旭杰（1984-）,男,河南省新乡市人,博士生,高级工程师。

Study on the Surface Erosion of Refractory Materials During the Superalloy Vacuum Melting Casting Process

WAN Xu-jie^1,2, ZHANG Hua-xia², ZHANG Feng-xiang², GAO Hong-ru², MA Bao-hong³, ZHAO Xin-ying³, LIU Kun¹

1. School of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Shenyang 110819, China;
2. Superalloy Casting Division, Beijing Institute of Aeronautical Materials Co., Ltd Beijing 100095, China;
3. School of Equipment Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159, China

Received:2023-08-26 Online:2023-09-25 Published:2023-09-26

摘要/Abstract

摘要： 高温合金在真空熔炼浇铸过程中需要通过中间包系统流入锭模系统,中间包系统一般由耐火材料制成。本文通过观察不同冲蚀时间下氧化铝基耐火材料表面形貌及Cr层厚度的变化,研究了冲蚀表面形成机理。结果表明：在高温合金液冲蚀作用下,耐火材料的截面生成一层带状Cr层,其厚度随着冲蚀时间的增加呈现先增加后减少的趋势,并最终趋于稳定;冲蚀时间为145min时,耐火材料与高温合金液达到动态平衡状态,Cr层的平均厚度稳定在400μm左右。

关键词: 高温合金, 真空熔炼, 冲蚀时间, 耐火材料

Abstract: In the vacuum melting casting process of superalloys, the intermediate package system is used to transfer the molten alloy into the ingot mold system. The intermediate package system is typically made of refractory materials. In this paper, the formation mechanism of erosive surface of alumina based refractory was studied by observing the change of surface morphology and Cr layer thickness under different erosion times. The results show that under the action of the superalloy liquid erosion, the cross-section of the refractory produces a zonal Cr layer, and its thickness increases first and then decreases with the increase of the erosion time, and finally tends to be stable. When the erosion time is 145min, the refractory and the superalloy liquid reach a dynamic equilibrium state, and the average thickness of Cr layer is stable at about 400μm.

Key words: superalloy, vacuum melting, erosion time, refractory material

中图分类号: TF132⁺.12;TF341.7

万旭杰, 张华霞, 张凤祥, 高鸿儒, 马宝弘, 赵新颖, 刘坤. 高温合金真空熔炼浇铸过程对耐火材料表面冲蚀的研究[J]. 真空, 2023, 60(5): 98-101.

WAN Xu-jie, ZHANG Hua-xia, ZHANG Feng-xiang, GAO Hong-ru, MA Bao-hong, ZHAO Xin-ying, LIU Kun. Study on the Surface Erosion of Refractory Materials During the Superalloy Vacuum Melting Casting Process[J]. VACUUM, 2023, 60(5): 98-101.

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