文章标题：C-HRA-3镍基耐热合金真空感应熔炼脱氧 脱氮热动力学研究

文章作者：李龙飞，林腾昌，梁 强，何西扣，陈正宗，陈 琨
关 键 字：C-HRA-3 耐热合金；脱氧；脱氮；热动力学；真空感应熔炼
文章摘要：为探明真空感应熔炼 C-HRA-3 镍基耐热合金脱氧和脱氮过程的热动力学规律，采用 VIM-50 型真空感应 炉熔炼高纯合金原料，严格控制冶炼条件并取过程样检测，借助物理化学原理对实验结果进行分析。 结果表明，精炼温 度升高，C-HRA-3 合金液中的平衡碳氧积增大而氮的平衡溶解度降低，真空度提高同时降低氧和氮的平衡溶解度。在实 验冶炼条件（1 582 ℃, 2.7 Pa）下，平衡[O]和[N]含量分别为 3.73×10-4%和 23.66×10-4%。 随着精炼期延长，[O][N]含量逐渐 降低，精炼后期时受 MgO 坩埚分解影响[O]含量二次升高。 C-HRA-3 合金真空碳脱氧反应和脱氮反应的限制性环节分 别为[O]在液相边界层中的扩散和[N]原子在界面处的化学反应，经计算[O]在液相边界层中的平均传质系数 k[O]为 2.68× 10-3 cm/s，脱氮反应为二级反应，反应表观速率常数为 0.733 cm/s。