电子束技术在冶金精炼领域中的研究现状和发展趋势 被引量：24

1

作者 谭毅 石爽 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期92-100,共9页

电子束技术具有高能量密度、高真空度的优点,并且能够实现精确控制,成为目前熔炼提纯太阳能级多晶硅、精炼高熔点金属及其合金以及制备高纯特殊钢和超洁净钢的有效手段。本文在阐述电子束熔炼原理的基础上,着重对电子束技术在几种高纯... 电子束技术具有高能量密度、高真空度的优点,并且能够实现精确控制,成为目前熔炼提纯太阳能级多晶硅、精炼高熔点金属及其合金以及制备高纯特殊钢和超洁净钢的有效手段。本文在阐述电子束熔炼原理的基础上,着重对电子束技术在几种高纯材料与合金精炼中的研究与应用现状进行了综述,指出了目前存在的问题,并对电子束技术下一阶段的研究重点和发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 电子束技术 冶金 精炼 提纯

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高纯钛的应用及其生产方法 被引量：22

2

作者 刘正红 陈志强 《稀有金属快报》 CSCD 2008年第2期1-8,共8页

详细介绍了高纯钛的应用现状,并对高纯钛的主要生产方法——克劳尔法、碘化法、熔盐电解法、电子束熔炼精炼法等进行了综述,指出只有几种方法结合才能获得纯度要求非常高的高纯钛;研发新的制备方法,克服传统制备工艺的复杂性,提高生产效... 详细介绍了高纯钛的应用现状,并对高纯钛的主要生产方法——克劳尔法、碘化法、熔盐电解法、电子束熔炼精炼法等进行了综述,指出只有几种方法结合才能获得纯度要求非常高的高纯钛;研发新的制备方法,克服传统制备工艺的复杂性,提高生产效率,降低生产成本,是高纯钛制备研究的发展方向。 展开更多

关键词 高纯钛 克劳尔法 碘化法 熔盐电解法 电子束熔炼精炼法

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电子束冷炉床熔炼(EBCHM)技术的发展与应用 被引量：22

3

作者 田世藩 马济民 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期77-85,共9页

本文系统总结了电子束冷炉床熔炼(Electron Beam Cold Hearth Melting-EBCHM)技术近四十年的发展脉络。详细介绍了电子束冷床炉熔炼的各主要方面,包括电子枪的改进,冷床炉结构演变和功能扩展以及消除钛合金冶金缺陷的独特优势、电子束... 本文系统总结了电子束冷炉床熔炼(Electron Beam Cold Hearth Melting-EBCHM)技术近四十年的发展脉络。详细介绍了电子束冷床炉熔炼的各主要方面,包括电子枪的改进,冷床炉结构演变和功能扩展以及消除钛合金冶金缺陷的独特优势、电子束冷床炉熔炼科学技术应用现状及当前的主要研究方向等。指出近年来EBCHM技术在钛及钛合金工业生产中的应用持续稳定增长,除了钛的废料回收,消除钛的冶金缺陷提高合金质量,满足航空发动机转动部件要求,是主要的推动因素。可为广大钛冶金、材料应用工作者和设计人员提供有价值的参考。 展开更多

关键词 电子束熔炼 冷炉床 钛合金精炼

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电子束精炼Inconel718合金的高温氧化行为 被引量：8

4

作者 魏鑫 赵龙海 +3 位作者 谭毅 游小刚 石爽 尤启凡 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1-8,13,共9页

对真空感应熔炼的Inconel718合金进行了电子束精炼,在900,1 000℃空气中对电子束精炼前后的合金进行了恒温氧化试验,对比分析了其高温氧化行为。结果表明:电子束精炼后,合金在900℃氧化120h后的平均氧化速率为0.366 20g·m^(-2)... 对真空感应熔炼的Inconel718合金进行了电子束精炼,在900,1 000℃空气中对电子束精炼前后的合金进行了恒温氧化试验,对比分析了其高温氧化行为。结果表明:电子束精炼后,合金在900℃氧化120h后的平均氧化速率为0.366 20g·m^(-2)·h^(-1),低于精炼前的,氧化激活能为280.90kJ·mol^(-1),高于精炼前的;900℃和1 000℃氧化120h后,电子束精炼合金氧化膜的外层由Cr_2O_3和TiO_2组成,中间层主要含有Cr_2O_3以及少量的TiO_2和NiCr_2O_4尖晶石,内层主要含有Al_2O_3;电子束精炼合金中微量杂质元素的含量较低且均匀分布,晶粒尺寸较大,合金的抗氧化性能较好。 展开更多

关键词 INCONEL718合金 电子束精炼 氧化动力学 氧化膜

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电子束真空精炼直接定向凝固制备高纯铜的研究 被引量：8

5

作者 付亚波 崔静 +1 位作者 卢一平 李廷举 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期77-81,共5页

以电子束真空熔炼直接定向凝固技术制备5N高纯铜大铸锭为研究目标,利用电子束熔炼原材料,熔体直接定向凝固后得到高纯铜铸锭。采用GDMS-VG9000辉光放电质谱仪和TCH600氧氢分析仪研究了金属杂质及氧氢元素的去除效果,通过EPMA-1600电子... 以电子束真空熔炼直接定向凝固技术制备5N高纯铜大铸锭为研究目标,利用电子束熔炼原材料,熔体直接定向凝固后得到高纯铜铸锭。采用GDMS-VG9000辉光放电质谱仪和TCH600氧氢分析仪研究了金属杂质及氧氢元素的去除效果,通过EPMA-1600电子探针研究了提纯后元素的分布情况。结果表明:真空电子束熔炼直接定向凝固技术可将原料为4N(99.9988711%)的电解阴极铜板,制备出纯度5N(99.9997235%)、Φ59mm大尺寸高纯铜铸锭,杂质元素总量降低了75.506%,中间凝固组织为单晶;五种含量较高的元素Ag、Cu、O、P和S均匀分布,没有出现杂质的偏聚现象;与原材料相比,O、H元素分别降低了86.47%,85.00%。研究表明真空电子束精炼直接定向凝固技术能够制备氧氢含量较低的5N大尺寸高纯铜铸锭。 展开更多

关键词 5N高纯铜 单晶 电子束熔炼 定向凝固

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电子束熔炼去除冶金级硅中磷、铝、钙的研究 被引量：8

6

作者 王强 董伟 +3 位作者 谭毅 姜大川 彭旭 李国斌 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期144-147,共4页

采用电子束熔炼方法提纯了冶金级硅材料。实验结果表明随熔炼时间延长,硅中挥发性杂质元素P、Al、Ca的含量逐渐降低。熔炼40min后,硅中P含量可以降至2.2×10-5%(质量分数);Al、Ca的最低含量为8.5×10-5%和1.5×10-4%(质量分... 采用电子束熔炼方法提纯了冶金级硅材料。实验结果表明随熔炼时间延长,硅中挥发性杂质元素P、Al、Ca的含量逐渐降低。熔炼40min后,硅中P含量可以降至2.2×10-5%(质量分数);Al、Ca的最低含量为8.5×10-5%和1.5×10-4%(质量分数)。P、Al、Ca的挥发去除为一阶反应过程,反应速率常数分别为0.11、0.12和0.13min-1。 展开更多

关键词 硅 电子束熔炼 除杂 挥发速率

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电子束熔炼Mo合金提纯效果分析 被引量：4

7

作者 殷涛 李中奎 +1 位作者 胡忠武 郭林江 《装备制造技术》 2013年第1期10-11,37,共3页

主要讨论和对比了不同电子束精炼方式对Mo合金提纯效果的影响。实验结果表明,垂熔烧结棒经电子束悬浮区域熔炼后,其杂质元素总和不大于150ug/g,而两次电子束熔炼原料棒经电子束悬浮区域熔炼后,其杂质元素总合不大于50ug/g。

关键词 MO合金 电子束熔炼 电子束悬浮区域熔炼

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电子束精炼FGH4096合金夹杂物冶金机制

8

作者 董立阳 游小刚 +2 位作者 董庚益 王轶农 谭毅 《特殊钢》 2024年第4期47-54,共8页

研究了不同电子束精炼参数对熔体凝固过程中夹杂物的类型、数量和尺寸分布等影响机制。通过对不同功率精炼后FGH4096合金中O和N含量以及夹杂物的类型、数量和尺寸分布进行了统计分析,结合夹杂物生长动力学揭示了电子束精炼功率对夹杂物... 研究了不同电子束精炼参数对熔体凝固过程中夹杂物的类型、数量和尺寸分布等影响机制。通过对不同功率精炼后FGH4096合金中O和N含量以及夹杂物的类型、数量和尺寸分布进行了统计分析,结合夹杂物生长动力学揭示了电子束精炼功率对夹杂物生长的影响。电子束精炼制备的FGH4096合金中碳氮化合物和复合相夹杂物的数量密度在夹杂物中占比最大,两者占比达到了95.53%。在碳氮化合物和复合相夹杂物中,TiN-TiC、TiN-(Ti,M)C和Al_(2)O_(3)-TiN-(Ti,M)C的占比较大。夹杂物生长动力学计算结果表明,功率从9 kW增加到12 kW时,由于功率的增加提升了夹杂物形成元素的去除效率,限制夹杂物生长所需的元素含量、降低夹杂物的形成温度从而缩短其生长温度区间。此外,由于冷速变化较小导致夹杂物的生长时间较短,夹杂物尺寸减小。而当功率从12 kW增加到15 kW时,O和N含量降幅较小而熔体冷速的降幅较大,导致夹杂物的生长时间延长。这降低了杂质元素含量去除所带来的影响,夹杂物尺寸增大。 展开更多

关键词 电子束精炼 FGH4096 夹杂物 动力学

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电子束精炼GH4068高温合金的除杂工艺及机制研究 被引量：1

9

作者 徐朝晖 许雅南 +4 位作者 游小刚 董庚益 滕宗延 刘林 王轶农 《精密成形工程》 北大核心 2023年第11期179-186,共8页

目的探究电子束精炼法对GH4068合金中夹杂物去除行为的影响。方法用电子束熔炼设备对常规冶炼法制备的GH4068高温合金进行了精炼,使用扫描电子显微镜(SEM)及其配备的能谱(EDS)功能探究了合金中夹杂物的形貌、成分、数量及尺寸,并用AZte... 目的探究电子束精炼法对GH4068合金中夹杂物去除行为的影响。方法用电子束熔炼设备对常规冶炼法制备的GH4068高温合金进行了精炼,使用扫描电子显微镜(SEM)及其配备的能谱(EDS)功能探究了合金中夹杂物的形貌、成分、数量及尺寸,并用AZtec软件进行了统计分析。结果在GH4068合金中,含量最多的夹杂物为Al_(2)O_(3)-TiN复合型夹杂物,其次为氧化物、氮化物以及少量的碳氮化物。经电子束精炼后,合金中的O含量、N含量、夹杂物的数量密度和面积密度以及最大夹杂物尺寸均有所降低;当精炼参数为12 kW-30 min时,精炼效果最佳,合金中的氧的质量分数降低到6.50×10^(-6)(下降了80.06%),氮的质量分数降低到0.13×10^(-6)(下降了95.00%),夹杂物的数量密度和面积密度分别降低到21.99个/mm^(2)和34.08μm^(2)/mm^(2)(分别降低了45.62%和52.40%),最大夹杂物面积降低到12.59μm^(2)(母材面积为50.23μm^(2)),GH4068的纯净度得到了显著提高。结论电子束精炼法有良好的除杂效果,且除杂效果随功率的升高呈现出先增强后减弱的趋势,GH4068合金的最佳精炼工艺参数为12kW-30min。 展开更多

关键词 电子束精炼 GH4068 Ni-Co基高温合金 除杂

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Ti_(3)Ni合金中TiO_(2)和TiN夹杂物的去除 被引量：1

10

作者 郑俊 游小刚 +2 位作者 谭毅 赵龙海 廖娇 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期25-31,共7页

采用电子束精炼技术精炼Ti3Ni合金,研究了合金中TiO_(2)和TiN夹杂物的去除机制。结果表明:在精炼条件下熔体中心处的温度最高,为2681.2 K,远高于TiO_(2)的熔点,熔体表面及近表面区的TiO_(2)夹杂物主要以溶解的方式去除;在精炼条件下TiN... 采用电子束精炼技术精炼Ti3Ni合金,研究了合金中TiO_(2)和TiN夹杂物的去除机制。结果表明:在精炼条件下熔体中心处的温度最高,为2681.2 K,远高于TiO_(2)的熔点,熔体表面及近表面区的TiO_(2)夹杂物主要以溶解的方式去除;在精炼条件下TiN夹杂物溶解的最低温度为2671.5 K,略低于熔体中心的温度,分解的最低温度为1869.6 K,远低于熔体中心的温度,熔体表面及近表面区的TiN夹杂物可通过溶解和分解的方式去除。 展开更多

关键词 Ti_(3)Ni合金 TiO_(2) TIN 电子束精炼

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TC4合金电子束冷床熔炼过程中LDI和HDI的去除 被引量：30

11

作者 韩明臣 张英明 +4 位作者 周义刚 赵铁夫 杨建朝 李军 周廉 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期665-669,共5页

通过添加人工夹杂,研究了TC4合金电子束冷床熔炼(EBCHM)过程中LDI和HDI夹杂的溶解和沉淀去除。结果表明,高温下TiN与基体钛之间存在扩散反应,从而使TiN在一定时间内可溶解于基体钛中,尺寸2.5mm的TiN粒子可在1800℃,5min时间内完全溶解... 通过添加人工夹杂,研究了TC4合金电子束冷床熔炼(EBCHM)过程中LDI和HDI夹杂的溶解和沉淀去除。结果表明,高温下TiN与基体钛之间存在扩散反应,从而使TiN在一定时间内可溶解于基体钛中,尺寸2.5mm的TiN粒子可在1800℃,5min时间内完全溶解消失。氮化的海绵钛粒子和WC粒子在冷床中有足够的时间溶解上浮/下沉,达到完全去除的目的。EBCHM去除LDI和HDI的精炼机制为溶解和密度差作用。 展开更多

关键词 LDI HDI TC4钛合金 电子束冷床熔炼 精炼

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强流脉冲电子束热障涂层表面改性温度场数值模拟 被引量：9

12

作者 宋振飞 秦颖 +4 位作者 郝胜智 武洪臣 吴平生 董闯 马腾才 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期522-525,共4页

采用了一维温度场模型,对强流(10 A.cm-2~40 A.cm-2)、脉冲时间(10μs^100μs)、电子束辐照热障涂层过程中的温度场进行了数值模拟。模拟结果显示:靶材表层迅速熔化(甚至汽化),熔化层深度达到2.34μm(汽化层深度0.12μm);温度随时间变... 采用了一维温度场模型,对强流(10 A.cm-2~40 A.cm-2)、脉冲时间(10μs^100μs)、电子束辐照热障涂层过程中的温度场进行了数值模拟。模拟结果显示:靶材表层迅速熔化(甚至汽化),熔化层深度达到2.34μm(汽化层深度0.12μm);温度随时间变化率高达107K.s-1~108K.s-1,温度梯度大约109K.m-1;模拟结果与实验结果基本吻合。实验结果表明:经强流脉冲电子束轰击后,热障涂层性能得到改善,有利于热障涂层在工业中的应用。 展开更多

关键词 强流脉冲电子束(HcPEB) 热障涂层(TBCs) 数值模拟 晶粒细化

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定向凝固结合电子束制备高纯铜的研究 被引量：9

13

作者 陈洁 付亚波 +2 位作者 刘宁 卢一平 李廷举 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期495-499,共5页

对定向凝固结合电子束制备5N高纯铜进行了研究。首先采用真空感应熔炼4N(99.99%)阴极铜并进行定向凝固实验,然后利用电子束对定向凝固后的铸锭进行重熔精炼,利用辉光放电质谱仪进行成分分析。实验结果表明:真空熔炼可以有效去除铜中饱... 对定向凝固结合电子束制备5N高纯铜进行了研究。首先采用真空感应熔炼4N(99.99%)阴极铜并进行定向凝固实验,然后利用电子束对定向凝固后的铸锭进行重熔精炼,利用辉光放电质谱仪进行成分分析。实验结果表明:真空熔炼可以有效去除铜中饱和蒸气压高的杂质;通过定向凝固,杂质元素含量沿铸锭轴向逐渐升高;经过组合工艺提纯后,总杂质含量由13.6×10-6降低至4.0×10-6,铜的纯度提高至99.9996%。 展开更多

关键词 真空熔炼 定向凝固 电子束 阴极铜

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高纯钛的生产与应用 被引量：5

14

作者 石应江 《上海金属（有色分册）》 1993年第6期26-33,共8页

联系西北有色金属研究院高纯钛生产实际,叙述了碘法,熔盐电解法,电子束熔炼法,电子束区域熔炼法等传统高纯钛生产方法的进展及应用现状,指出每一单一的传统精炼方法都日益不能满足电子工业对高纯钛纯度的要求,而目前比较经济的方法是将... 联系西北有色金属研究院高纯钛生产实际,叙述了碘法,熔盐电解法,电子束熔炼法,电子束区域熔炼法等传统高纯钛生产方法的进展及应用现状,指出每一单一的传统精炼方法都日益不能满足电子工业对高纯钛纯度的要求,而目前比较经济的方法是将多种单一方法组合起来形成复合工艺,如熔盐电解-电子束熔炼法,电子束熔炼-电子束区域熔炼法。并介绍了很有发展前途的固相电解、激光精炼新工艺和高纯钛在半导体器件和高真空设备中的应用状况。 展开更多

关键词 高纯金属 钛 熔盐电解 电子束熔炼

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