Incoloy825合金作为典型的含铝钛型镍基高温合金,广泛应用于航空航天和石油化工等领域。合金中Al、Ti元素含量直接影响合金的组织结构、力学性能和耐蚀性能。电渣重熔是Incoloy825合金的主要精炼方式,但精炼过程中熔渣与合金之间的氧化还原反应造成合金中Al、Ti元素含量的变化,电渣锭中易出现烧钛增铝或烧铝增钛现象。因此,必须设计适宜的渣系,有效的控制合金中Al、Ti含量,并掌握Al、Ti元素氧化规律及控制机理。目前,电渣重熔应用渣系多为中高氟渣系,冶炼过程中产生挥发性的氟化物气体不仅污染环境,还会使渣中组元含量波动,造成合金元素的控制困难,恶化电渣锭质量。而低氟渣系中CaF₂含量较低,精炼过程中氟化物挥发量小,有利于渣-金反应稳定进行。因此,开发适用于冶炼Incoloy825合金的低氟渣系对控制铝钛含量具有重要意义。本研究借助FactSage热力学软件绘制四元渣系CaF₂-CaO-Al₂O₃-TiO₂相图,得到低氟渣系的低熔点区,并探讨渣中组元对渣系粘度和电导率的影响规律,研究表明渣中各组元对渣系粘度影响大小的顺序为:CaF₂>CaO/Al₂O₃>TiO₂>MgO。渣中各组元对渣系电导率影响大小的顺序为:CaF₂>CaO/Al₂O₃>MgO>TiO₂。根据研究结果得到最佳低氟渣系配比为:23.0%CaF₂、CaO/Al₂O₃=0.9、2.0%MgO、4.0%Li₂O和0～12.0%TiO₂。渣-金平衡实验结果表明,随着TiO₂含量增加,合金中Ti含量升高,铝含量降低。为明确Al、Ti元素氧化的热力学机理,建立渣-金反应的热力学模型。结果表明合金中Al、Ti元素氧化的本质是渣中组元对Al₂O₃和TiO₂活度和活度比的影响。随着温度升高以及渣中CaO和Al₂O₃含量增加,平衡Ti含量降低,平衡Al含量增加。随着TiO₂含量增加,平衡Ti含量升高,平衡Al含量减少。CaF₂和MgO含量对合金中平衡Al、Ti含量影响较小。合金中初始Al、Ti含量相差较大时,反应过程中Ti元素易氧化。相差较小时,Al元素易氧化。基于双膜理论建立低氟渣系与Incoloy825合金反应过程中组元传质的动力学模型。合金中Al、Ti、Si和渣中TiO₂含量变化的计算值与实测值吻合。合金中溶解氧与合金中Al、Ti和Si元素反应导致氧含量降低。渣中Al₂O₃和Si O₂由于和CaF₂含量变化的实测值低于计算值。反应4[Al]+3（TiO₂）=3[Ti]+2（Al₂O₃）的限制性环节是合金中Al、Ti元素的传质,反应[Si]+（TiO₂）=[Ti]+（SiO₂）和[Al]+（SiO₂）=[Si]+（Al₂O₃）的限制性环节为SiO₂在渣中的传质。