高溫合金被廣泛應用于航空航天發動機、軍工、工業燃氣輪機、超臨界電站等領域,其化學成分、純凈度、均質化程度、加工工藝等對綜合性能影響較大,其中高溫合金冶煉過程中使用到的耐火材料對純凈度起決定性作用。報告了近年來高溫合金冶煉用各種氧化物耐火材料和非氧化物耐火材料在高溫合金冶煉工藝中的服役性能及其對高溫合金的影響,以及目前所用材料存在的問題。進一步介紹了中鋼洛耐院基于高端Ni基用坩堝材料,針對耐火材料剝落熔入合金中會影響到合金品質,開展的六種耐火原料/合金的界面潤濕性研究,從而探明了Ni基合金中的Cr、Ti、Nb元素由于自身活潑性差異對耐火原料的滲透分布規律。并在此基礎上匯報了深入開展的不同Al2O3基(包括Al2O3-MA、Al2O3-CaO、Al2O3-SiO2和Al2O3-Metal等)復合坩堝材料的研究成果。同時,指出了未來高溫合金冶煉用耐火材料的研究突破方向:1)提高耐火材料高溫體積穩定性,避免其在高溫真空環境下發生分解或與合金反應;2)提高耐火材料自身性能尤其材料高溫條件下的抗熱震性能,避免出現開裂、剝落等現象;3)研發穩定性高、壽命長、無污染的其他耐火材料來代替當前存在使用性能問題的耐火材料。
作者簡介:
王剛,博士,正高級工程師,享受國務院津貼,現任中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司總經理、先進耐火材料國家重點實驗室副主任。研究方向為先進耐火材料與高性能陶瓷。先后主持參與國家"973"計劃、國家自然科學基金、國家科技支撐計劃、國家國際科技合作專項、國家重點研發計劃項目等省部級以上10余項。2016年獲河南省科技進步一等獎,2018年獲河南省科技創新杰出人才稱號,2021年獲中原科技創新人才稱號。