钛和钛合金铸锭冶金质量的控制途径

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用真空白耗电弧炉熔炼钛及钛合金时，当某些因素控制不了，当时，会在铸锭表面会形成冷隔、夹杂、气孔等缺陷，如何避免产生铸锭的缺陷，提高钛和钛合金铸锭冶金质量，在生产中应着重做好以下四个方面的工作。
（1）化学成分均匀，各合金元素含量不仅达到标准要求，而且要稳定地控制在一个最佳的含量水平；

（2）主要杂质Fe、O等含量控制在适当范围，其它杂质符合标准要求；

（3）铸锭内部无杂质、偏析、气孔、裂纹、缩孔和疏松等冶金缺陷；

（4）铸锭表面光滑，无冷隔、折皱等表面缺陷，头部缩孔切除量小，铸锭成品率高。

    为保障以上四个方面的工作，在工艺流程中应做好每一生产环节的质量控制

1、原料选择
      钛合金铸锭的主要原料为海绵钛及中间合金。

      海绵钛的杂质含量和颗粒度大小都会对铸锭质量造成影响。海绵钛中的杂质含量会影 响铸锭化学成分含量要求，生产中应人工筛选出有缺陷的海绵钛。有缺陷的海绵钛块是指过烧的海绵钛块，带有暗黄色和亮黄色痕迹的氧化和富氮的海绵钛块，带有明显氯化物残余的海绵钛块，带有残渣的海绵钛块，高铁及其伴生元素的海绵钛块。海绵钛的颗粒度大小不均匀会容易造成Ⅰ类区域偏析，生产中采用过筛的方法除去过大及过小的海绵钛，以保证其颗粒度较为均匀。

      中间合金的选择会影响铸锭化学成分的均匀性，选择不当易造成Ⅰ类区域偏析、不熔金属夹杂等冶金缺陷。

中间合金组元和成分的选择，主要考虑以下因素：

（1）化学成分稳定，分布均匀、杂质含量在合金要求范围之内；

（2）熔点与基体金属熔点相近或低于500 ℃以内 ；

（3）比重、比热、熔化潜热与基体金属相近；

（4）与合金中有关组元的配料要求相适应；

（5）粒度较小且粒度大小均匀。

2、配料
      首先应确定好铸锭的化学成分，主要元素配比应充分考虑其上限与下限，并尽量使其接近目标值，杂质元素尽量低且必须保证不高过规定值。一般情况下，在决定配料组元重量及配料成分时要充分考虑以下因素：

（1）熔炼方法及合金组元在熔炼中的行为、烧损率、是否具有偏析及偏析特征等。

（2）合金成分和杂质含量允许波动范围及均匀度要求；

（3）合金最佳性能要求的合金成分和杂质含量范围；

（4）合金组元的添加方式纯金属或中间合金。

      另外因不同厂家生产海绵钛的设备、工艺及生产条件不同，配料选择时应尽量选择同厂家同批次海绵钛，无法满足时也要保证主要杂质，等含量差别较大的海绵钛批次不混用在一起。同理，中间合金也应选择同厂家，且中间合金用量较少最好能选用同一批次。