低偏析技术的发展

张玉妥^1,2，陈波^2,3，刘奎^2,3，李殿中^2,3，李依依^2,3

1. 沈阳理工大学材料科学与工程学院2. 中国科学院金属研究所3. 中国科学技术大学材料科学与工程学院

摘 要：师昌绪先生领导的铸造高温合金团队80年代初开始了低偏析技术的研究。将低偏析技术扩展应用到火电大轴用30Cr2Ni4Mo V钢、核电蒸发器传热管用690合金以及核燃料用铀合金。通过解剖3支百吨常压电弧炉熔炼的30Cr2Ni4Mo V钢锭,发现控制微量元素O、Al含量可以显著减少偏析。研究了690合金、U-6Nb合金与高碳铀的凝固行为,S、N扩大了690合金的凝固温度区间,并且S的影响大于N的影响;通过控制微量元素S、N含量可使690合金组织中成分均匀。在具有放射性元素的U-6Nb合金和高碳铀中,计算了U-6Nb的凝固温度区间为183℃;在高碳铀中,当C含量由0.01%增加到0.03%时,其凝固温度区间由40℃增加到了75℃;C扩大了高碳铀的凝固温度区间。U-6Nb合金和高碳铀的凝固偏析严重,采用低偏析技术控制U-6Nb合金中的C、N、O含量及高碳铀中C、O含量,达到了减轻凝固偏析的效果,表明低偏析技术具有普适性。

关键词：偏析;低偏析技术;微量元素;凝固区间;