Inconel 718高温合金电渣重熔过程中脱硫热力学和动力学研究
发布时间：2023-12-02 10:12
Inconel 718高温合金因其独特的耐高温、耐腐蚀、抗氧化、强度高等特点被广泛应用在航空、航天、石油、电力、化工、能源等极端苛刻环境中。然而,硫元素作为Inconel 718高温合金中的杂质元素,硫会降低Inconel 718合金的蠕变抗力,硫极易在镍基高温合金晶界和表面处偏聚,造成合金的高温下持久寿命和工作稳定性降低,如何精确控制Inconel 718高温合金中的硫含量,对提高材料的高温稳定性以及高温持久寿命至关重要。为此本课题基于Inconel 718高温合金电渣重熔过程中脱硫热力学和动力学展开研究,明确降低高温合金中硫含量的有利条件,阐明电渣重熔过程中渣系组元对脱硫的影响规律以及界面脱硫传质的传质系数和界面脱硫速率,探究限制电渣重熔过程中脱硫的因素。本课题利用熔渣结构的分子与离子共存理论、质量守恒定律以及质量作用定律建立CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-FeO渣系组元的质量作用浓度控制方程,进而构建电渣重熔过程中脱硫的热力学模型,研究不同渣系条...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 课题的来源
1.2 课题的研究背景
1.3 课题的研究目的及意义
1.4 课题的研究内容和创新点
1.4.1 课题的研究内容
1.4.2 课题的创新点
2.文献综述
2.1 高温合金的发展历程
2.1.1 镍基高温合金的应用
2.1.2 镍基合金的发展方向
2.2 电渣重熔工艺的概述
2.2.1 电渣重熔的原理和特点
2.2.2 电渣重熔脱硫的有利条件
2.2.3 保护气氛下的电渣重熔脱硫
2.3 电渣重熔过程中渣系的选择
2.3.1 电渣重熔渣系组分的作用
2.3.2 电渣重熔用渣系含量的确定
2.3.3 电渣重熔渣系的作用
2.4 电渣重熔过程脱硫热力学及动力学研究现状
2.4.1 电渣重熔过程脱硫热力学的研究现状
2.4.2 电渣重熔过程脱硫动力学的研究现状
2.5 文献评述
3.Inconel718 高温合金电渣重熔过程中脱硫热力学模型
3.1 渣系熔化温度的测定
3.1.1 渣系的设计
3.1.2 渣系的制备
3.1.3 渣系熔点的检测
3.1.4 DSC实验过程的温控曲线
3.1.5 DSC实验结果
3.2 七元渣系脱硫热力学模型的建立
3.2.1 七元渣系的质量作用浓度
3.2.2 渣系的质量作用浓度模型的验证
3.2.3 七元渣系的脱硫热力学模型的建立
3.3 七元渣系脱硫热力学模型的验证及修正
3.3.1 脱硫热力学模型验证实验渣系设计
3.3.2 脱硫热力学模型验证实验渣系预处理
3.3.3 实验装置及实验步骤
3.3.4 实验结果
3.3.5 实验分析
3.3.6 脱硫热力学模型的修正
3.3.7 修正后脱硫热力学验证
3.4 CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-FeO渣系组分对熔渣脱硫的影响
3.4.1 CaO含量对熔渣脱硫的影响
3.4.2 CaF2含量对熔渣脱硫的影响
3.4.3 Al2O3 含量对熔渣脱硫的影响
3.4.4 SiO2含量对熔渣脱硫的影响
3.4.5 TiO2含量对熔渣脱硫的影响
3.4.6 MgO含量对熔渣脱硫的影响
3.4.7 FeO含量对熔渣脱硫的影响
3.5 不同碱度下FeO含量对脱硫能力的影响规律
3.6 本章小结
4.Inconel 718 高温合金电渣重熔过程中脱硫动力学模型
4.1 电渣重熔过程中界面脱硫传质动力学
4.1.1 电渣重熔过程中的脱硫界面
4.1.2 界面脱硫传质模型
4.2 渣-金界面脱硫传质速率测定
4.2.1 脱硫传质速率测定实验渣系设计
4.2.2 脱硫传质速率测定实验渣系预处理
4.2.3 实验装置及实验步骤
4.2.4 实验结果
4.2.5 硫的综合传质系数
4.2.6 渣-金界面处硫的浓度
4.2.7 温度对脱硫传质速率的影响规律
4.3 电渣重熔脱硫传质动力学
4.3.1 电渣重熔脱硫传质动力学的建立
4.3.2 温度分布及相关参数
4.3.3 不同脱硫位置处的脱硫传质系数
4.3.4 不同脱硫位置的硫含量
4.3.5 电极中不同初始硫含量对电渣重熔锭中硫含量的影响
4.4 本章小结
5.结论
参考文献
附录A 附录内容名称
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
本文编号：3869455
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【学位级别】：硕士
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中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 课题的来源
1.2 课题的研究背景
1.3 课题的研究目的及意义
1.4 课题的研究内容和创新点
1.4.1 课题的研究内容
1.4.2 课题的创新点
2.文献综述
2.1 高温合金的发展历程
2.1.1 镍基高温合金的应用
2.1.2 镍基合金的发展方向
2.2 电渣重熔工艺的概述
2.2.1 电渣重熔的原理和特点
2.2.2 电渣重熔脱硫的有利条件
2.2.3 保护气氛下的电渣重熔脱硫
2.3 电渣重熔过程中渣系的选择
2.3.1 电渣重熔渣系组分的作用
2.3.2 电渣重熔用渣系含量的确定
2.3.3 电渣重熔渣系的作用
2.4 电渣重熔过程脱硫热力学及动力学研究现状
2.4.1 电渣重熔过程脱硫热力学的研究现状
2.4.2 电渣重熔过程脱硫动力学的研究现状
2.5 文献评述
3.Inconel718 高温合金电渣重熔过程中脱硫热力学模型
3.1 渣系熔化温度的测定
3.1.1 渣系的设计
3.1.2 渣系的制备
3.1.3 渣系熔点的检测
3.1.4 DSC实验过程的温控曲线
3.1.5 DSC实验结果
3.2 七元渣系脱硫热力学模型的建立
3.2.1 七元渣系的质量作用浓度
3.2.2 渣系的质量作用浓度模型的验证
3.2.3 七元渣系的脱硫热力学模型的建立
3.3 七元渣系脱硫热力学模型的验证及修正
3.3.1 脱硫热力学模型验证实验渣系设计
3.3.2 脱硫热力学模型验证实验渣系预处理
3.3.3 实验装置及实验步骤
3.3.4 实验结果
3.3.5 实验分析
3.3.6 脱硫热力学模型的修正
3.3.7 修正后脱硫热力学验证
3.4 CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-FeO渣系组分对熔渣脱硫的影响
3.4.1 CaO含量对熔渣脱硫的影响
3.4.2 CaF2含量对熔渣脱硫的影响
3.4.3 Al2O3 含量对熔渣脱硫的影响
3.4.4 SiO2含量对熔渣脱硫的影响
3.4.5 TiO2含量对熔渣脱硫的影响
3.4.6 MgO含量对熔渣脱硫的影响
3.4.7 FeO含量对熔渣脱硫的影响
3.5 不同碱度下FeO含量对脱硫能力的影响规律
3.6 本章小结
4.Inconel 718 高温合金电渣重熔过程中脱硫动力学模型
4.1 电渣重熔过程中界面脱硫传质动力学
4.1.1 电渣重熔过程中的脱硫界面
4.1.2 界面脱硫传质模型
4.2 渣-金界面脱硫传质速率测定
4.2.1 脱硫传质速率测定实验渣系设计
4.2.2 脱硫传质速率测定实验渣系预处理
4.2.3 实验装置及实验步骤
4.2.4 实验结果
4.2.5 硫的综合传质系数
4.2.6 渣-金界面处硫的浓度
4.2.7 温度对脱硫传质速率的影响规律
4.3 电渣重熔脱硫传质动力学
4.3.1 电渣重熔脱硫传质动力学的建立
4.3.2 温度分布及相关参数
4.3.3 不同脱硫位置处的脱硫传质系数
4.3.4 不同脱硫位置的硫含量
4.3.5 电极中不同初始硫含量对电渣重熔锭中硫含量的影响
4.4 本章小结
5.结论
参考文献
附录A 附录内容名称
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
本文编号：3869455
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3869455.html