提高Q345B无缝管合金元素分布均匀性的重要方法

实验采用两次VAR熔炼＋一次真空自耗凝壳炉熔炼对六组配比混合原料进行熔炼，分别制得Φ220mm钛合金铸锭，并对铸锭取样，进行化学成分分析，从而比较不同配方对钛合金Q345B无缝管铸锭均匀性的影响。

　　实验以0级海绵钛Q345B无缝钢管，高纯Al豆，中间合金粒Al-Nb（0.5～3mm），AlMo（0.5～5mm），AlSi，海绵Zr，Fe，TiO2为原料。配料组成见表1。

　　采用原料压制电极→焊接电极→VAR熔炼一次铸锭→真空自耗凝壳炉熔炼二次铸锭→VAR熔炼三次铸锭→铸锭取样→用化学分析方法分析各部位元素的含量，计算平均值和极差值，并比较其均匀性。利用线切割机从铸锭上切割取样，经打磨、抛光、腐蚀液腐蚀后，借助金相显微镜观察合金的显微组织。

　　分析结果发现：a～f六组配比制备的Q345B无缝管铸锭成分含量平均值均达到目标值,铸锭化学成分平均值与目标值的差值均较小,特别是Nb、Mo等高熔点元素的组分的成分平均值与目标成分含量相差小于0。2%。a～f六组配方的铸锭中各合金元素化学成分的极差值均较小,特别是Nb、Mo等难熔金属元素含量的极差值均小于0。1,d配方铸锭中金属元素含量的极差值均较高。

　　一次熔炼中由于温度不够高,Q345B无缝管合金中难熔的Nd、Mo等元素不能完全溶解,经二次熔炼使金属在高温液体中滞留时间延长,从而使其完全溶解,提高了铸锭成分的均匀性。Zr、Fe、Si等合金化元素的引入提高了各元素间的反应活性,使元素间能在较低温度下进行合金化反应。

　　显微组织观察：合金主要由亮色颗粒和暗色基体组成，亮色的合金颗粒均匀分布在暗色钛基体中，亮色和暗色颗粒均不存在明显团聚。