[發明專利]用于熔煉TA10鑄錠的鎳鉬中間合金制備方法

有效

• 申請號: 201310471854.3
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103540775A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 蘇舒祥
• 申請（專利權）人: 寶雞市辰炎金屬材料有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C35/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 宋秀珍

技術領域

本發明屬中間合金技術領域，具體涉及一種用于熔煉TA10鑄錠的鎳鉬中間合金制備方法。

背景技術

中間合金作為一種冶金行業重要的添加劑，其作用在于熔煉含熔點差異很大的合金時，預制備用的中間合金要比純元素的熔點低，保證添加元素相熔。傳統熔煉TA10鑄錠的時候，一般采用添加Ti-32Mo、純鎳條或者鎳屑，來進行元素平衡。縱觀整個添加過程，存在以下幾個弊端：1、純金屬元素添加，勢必存在偏析情況，添加鎳條或者鎳屑，鎳的密度較大，不能保證其流動性，因此會造成局部或者微觀偏析，對人工布料工藝要求嚴格；2、Ti-32Mo中間合金，一般采用真空自耗爐制備，由于自耗爐溫升一定，Mo自身熔點高、密度大，與海綿鈦熔點、密度差異很大，故在制備過程中相熔性很差，偏析程度是可想而知的，又因自身含Mo量較高，后續作為TA10中間合金添加的量少，所以即使布料時控制再均勻，也無法避免微觀偏析。上述方法布料工藝難度大，由于需要兩次添加，才能滿足合金成分要求，故對操作人員責任心、人機效率等都提出了更高的要求，因此有必要改進。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種用于熔煉TA10鑄錠的鎳鉬中間合金制備方法，將純鎳和純鉬直接制備成為中間合金，降低鎳鉬合金的熔點，彌補傳統熔煉TA10鑄錠時添加中間合金的種種不足。

本發明采用的技術方案：用于熔煉TA10鑄錠的鎳鉬中間合金制備方法，包括下述步驟：

1）將純鎳棒和鉬棒分別車削成厚度為1-2mm的屑狀物，然后將車削好的屑狀物分別放入錘式破碎機中破碎成長度為5-20mm的鎳屑和鉬屑；將鎳屑和鉬屑進行清洗、除油并自然晾干后放入烘干室，加溫至75℃，保溫12小時進行烘干；

2）將經過烘干的母料鎳屑加入中頻感應爐的坩堝中，同時將鉬屑加入置于中頻感應爐內的二次加料斗中；

3）將中頻感應爐內抽真空至0.6～0.1Pa時開始加熱熔煉；

4）升溫至1500℃-1700℃，保溫15-20分鐘，觀察當母料鎳屑熔化率超過45%時，開始加入鉬屑，并充入氬氣進行氣體保護，繼續升溫保證溫度在1900℃，保溫20-30分鐘，使熔液中的雜質充分上浮至熔池表面；

5）將溶液澆鑄進入定模，然后冷卻至室溫即可。

上述步驟2）中，所述中頻感應爐采用串聯諧振式中頻感應爐，它的逆變器件為絕緣柵雙極型晶體管模塊，感應線圈設計采用反并繞技術，感應線圈的設計功率與實際運行功率的誤差不大于5%。

本發明與現有技術相比的優點：

1、采用串聯諧振式（IGBT）的中頻感應熔煉爐，它的逆變器件為一種新型IGBT模塊（絕緣柵雙極型晶體管，德國生產），它主要用于熔煉普通碳素鋼、合金鋼、鑄鋼、相對難容有色金屬等。它具有熔化速度快、節能、高次諧波污染低等優點。線圈設計結合感應爐的實際使用情況，根據電磁場原理，通過計算機專業軟件的計算而確定的較佳方案，采用最新線圈反并繞技術（雙感應圈并聯），更好的聚集磁場，提高磁場攪拌力，感應線圈的設計功率與實際運行功率的誤差不大于5%，線圈的絕緣，特別是匝間絕緣采用先進的絕緣處理辦法來保證，專用的夾緊技術能有效地減少線圈的軸向振動；

2、鎳鉬合金是一種機械混合物合金，具有在不改變原有金屬晶格和性能的前提下，熔點更低的特點，熔點為1380℃左右，更利于后續工序的利用；

3、熔煉制備工藝決定鎳鉬合金成份均勻、雜質含量更低，采用真空中頻爐，熔煉過程本身是一次提純過程；在合金制備過程中，最主要的雜質為鎳和鉬的氧化物，后續的熔煉過程很難將其熔化，多為難熔物殘存于材料之中；其中鎳的氧化物NiO，密度為6.6g/cm³，熔點為1984℃，但在真空狀態下，300℃加熱十分鐘，即可還原成為金屬鎳；鉬的氧化物兩種為三氧化鉬和二氧化鉬，三氧化鉬密度4.692g/cm³左右，二氧化鉬的密度為6.44g/cm³，二者在一定條件下可以相互轉化，二氧化鉬為難熔物，但由于其密度比母合金密度小，所以在不斷的電磁攪拌作用下，可伴隨雜質上浮至熔池上表面，所以說采用真空中頻爐熔煉，本身就是一次提純過程；

4、Ni-Mo32%（Mo含量32%）成份，一次添加便可以達到理論TA10化學成份要求，人機效率更高，更便捷，可操作性強；