[發明專利]一種鎳基合金鑄錠及其制備方法有效

申請號：	201110214169.3	申請日：	2011-07-28
公開（公告）號：	CN102896303A	公開（公告）日：	2013-01-30
發明（設計）人：	葉興良	申請（專利權）人：	上海豐渠特種合金有限公司
主分類號：	B22D27/04	分類號：	B22D27/04
代理公司：	上海智信專利代理有限公司 31002	代理人：	胡美強;徐穎
地址：	201801 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種合金鑄錠及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及合金鑄錠領域，尤其涉及一種鎳基合金鑄錠及其制備方法。

背景技術

現有技術中，生產鎳基合金鑄錠的方法有真空感應熔煉加電渣重熔和真空感應熔煉加真空自耗。二者均需熔煉澆注成自耗電極經表面處理和焊接后在冷態下進行二次重熔，而二次重熔浪費大量工時、消耗大量輔助材料和電能。前者在進行二次重熔時受空氣污染使得合金純度大大降低，受渣料的影響導致合金鑄錠的化學成分不穩定，受電極間界面影響導致鑄錠內部組織不均勻。后者進行二次重熔雖能保證合金鑄錠的成分均勻，但合金中夾雜物得不到充分排除，鑄錠結晶狀態差、表面組織缺陷深，鑄錠成材率低。

如何能在節約能源、降低成本、縮短生產周期、簡化生產過程的條件下，生產出高質量鎳基合金鑄錠是冶金工程技術人員急需解決的問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是為了克服現有鎳基合金制備鑄錠技術中二次重熔浪費大量工時、消耗大量輔助材料和電能，合金鑄錠的化學成分不穩定，內部組織不均勻或者鑄錠結晶狀態差、表面組織缺陷深，鑄錠成材率低的缺陷，提供了一種結晶狀態良好、合金純度高的鎳基合金鑄錠及其制備方法，省略了二次重熔的步驟，能夠大大縮短生產周期，節省輔助材料，節約大量能源。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種鎳基合金鑄錠的制備方法，其包括下述步驟：

將鎳基合金鋼水澆注于鑄模內，采用電弧裝置加熱該鑄模內的鋼水，加熱完畢后，冷卻得鑄錠，即可；其中，所述的電弧裝置中的電極為一對非自耗電極；所述的非自耗電極位于該鑄模的頂部；所述的鑄模底板為一冷卻水箱。

本發明中所述的鎳基合金為本領域中通常所指的鎳基合金，具體是指在合金的各組分中鎳含量最高的合金；較佳地，所述的鎳基合金是牌號為Inconel625、Inconel690、Inconel718、GH3030、GH3128、Inconel600、254SMO、Incoloy825或Hastelloy?C276的鎳基合金。

其中，所述的鎳基合金鋼水的澆注溫度為本領域的常規溫度；較佳地，所述的鎳基合金鋼水的澆注溫度為1500℃～1700℃。

其中，所述的冷卻水箱中供有溫度為環境溫度的循環冷卻水。本發明中所述的環境溫度為本領域中常規的環境溫度范圍，一般為5～50℃。

其中，所述的鑄模為本領域的常規鑄模；較佳地，所述的鑄模由耐熱溫度高于800℃的耐熱鋼制成；更佳地，所述的鑄模由牌號為00Cr25Ni20、2Cr23Ni13、2Cr25Ni20、1Cr16Ni35、0Cr18Ni9和0Cr23Ni13中的任一種耐熱鋼制成。

其中，所述的鑄模形狀可為本領域鑄模的各種常規形狀，根據需要可為圓柱體或長方體。

其中，所述的電弧裝置一般包括一個電流發生裝置和一對電極。

較佳地，所述的非自耗電極位于所述鑄模的上表面，并且相對于該上表面的中心呈中心對稱。

較佳地，所述的電弧裝置的加熱功率為150KW～500KW；更佳地，所述的電弧裝置的加熱功率為150KW～300KW。

較佳地，所述的電弧裝置的加熱時間為30～90分鐘。

其中，所述的鑄模體積為本領域鑄模的常規體積；較佳地，所述的鑄模的體積為0.092立方米～0.51立方米。

在本發明的一個較佳地實施方式中，所述的制備方法的具體操作步驟為：

將真空感應爐內精煉好的鎳基合金鋼水倒入于中間包內，從所述的中間包底部水口將所述鎳基合金鋼水澆注于所述鑄模內，采用所述電弧裝置加熱該鑄模內的鋼水，加熱完畢后，冷卻得所述的鑄錠。

較佳地，所述的中間包內的溫度為1500℃～1700℃。