一种计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法技术

本发明专利技术提供一种计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，涉及稀土微合金化合金制备技术领域，包括以下步骤：步骤1）计算合金冶炼过程中合金熔液与冶炼设备内气体接触的表面积S；步骤2）计算第i个时间微元dt内稀土元素j的挥发速率V<subgt;j</subgt;；步骤3）根据合金熔液与冶炼设备内气体接触的表面积S及稀土元素的挥发速率V<subgt;j</subgt;，计算第i个时间微元dt内稀土元素的损耗量dm<subgt;i</subgt;：步骤4）根据时间微元dt内稀土元素的损耗量dm<subgt;i</subgt;，计算冶炼时间t内稀土元素的损耗量Δm。本发明专利技术通过引用元素蒸发以及熔体质量控制理论的Langmuir动力学计算法则，考虑稀土元素的挥发随时间变化，定量计算稀土元素在高温冶炼合金过程中的蒸发损耗量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土微合金化合金制备，具体涉及一种精确计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法。

技术介绍

1、稀土元素（y，sc，镧系）作为一种超活性元素受到了特别的关注和广泛的应用，特别是稀土y、ce、la在合金中的加入可明显提升材料的抗高温氧化性和耐腐蚀性能，被作为合金中的“维他命”广泛应用于各类合金，是有望突破新一代高温合金综合性能的重要元素。稀土元素除了能显著提升材料的抗高温氧化和腐蚀性能外，在增强材料力学性能方面也取得了重大突破，如y在高强轴承钢、铸造不锈钢、镁/铝合金以及高温合金等合金的研究中均可显著提升其蠕变性能，由此可见稀土元素在合金中具有无可取代的重要作用。

2、然而，尽管稀土在各类合金中的应用非常广泛，但对稀土合金的研究仍存在诸多问题，其中最普遍且最根本的难题是稀土在合金熔炼制备中的烧损问题。烧损问题出现在合金熔炼制备第一步，稀土含量无法精确控制导致难以清楚的揭示稀土对合金的作用机制，对揭示稀土对合金的组织及性能的影响造成更大的困扰和难题。相关人员在钇和硫对镍基单晶高温合金中抗氧化性能的影响中对y的损耗进行了研究，发现稀土本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，在所述步骤2）中，所述稀土元素的挥发速率Vj的计算公式为：

3.根据权利要求2所述的计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，所述稀土元素j在合金熔液在合金熔液中的活度αj的计算公式为：

4.根据权利要求3所述的计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，所述稀土元素j在合金熔液中活度系数γj的计算公式为：

5.根据权利要求3或4所述的计算合金冶炼过程中稀土...

【技术特征摘要】

1.一种计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，在所述步骤2）中，所述稀土元素的挥发速率vj的计算公式为：

3.根据权利要求2所述的计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，所述稀土元素j在合金熔液在合金熔液中的活度αj的计算公式为：

4.根据权利要求3所述的计算合金冶炼过程中稀土元素蒸发损耗量的方法，其特征在于，所述稀土元素j在合金熔液中活度系数γj的计算公式为：

5.根据权利要求3或4所述的计算合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金国，王楠，刘纪德，徐伟，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：