[發明專利]一種K491母合金冶煉工藝

有效

• 申請號: 201410183805.4
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103952578A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 卞志鵬;計永茂;韋華;卞興來
• 申請（專利權）人: 江蘇興達高溫合金科技有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C19/05;C22C1/06
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

技術領域

本發明涉及一種K491母合金的冶煉工藝，屬于母合金材料制作設計技術領域。

背景技術

母合金作為一種半成品，是金屬工業中重要的原材料。將各元素按照一定工藝的熔化與重新組合，將不同的元素合金化與成分的調節并進行澆注和凝固從而達到所需要的合金性能的目的，這些性能包括耐高溫性、抗拉伸性等等。

在現代社會，母合金被廣泛使用，是船舶、艦艇的柴油發動機渦輪增壓熱端部件中不可替代的關鍵材料。但是現有母合金并不能去充分滿足船舶、艦艇的柴油發動機渦輪增壓對耐高溫、抗拉伸、持久等性能越來越大的需求，效果不理想。

發明內容

本發明的目的就是針對上述現有母合金性能的不足，提供一種耐高溫、抗拉伸、持久力強且性能優異的K491母合金冶煉工藝。

本發明的目的是這樣實現的，一種K491母合金冶煉工藝，其特征包括以下操作步驟：

（1）將原料放置于電爐烘干機中去除水份，所述的原料為：碳（C）≤0.018%，鉻（Cr）10.2%，鉬（Mo）3.0%，鈷（Co）10.2%，鋁（Al）5.70%，鈦（Ti）5.4%，硼（B）0.10%，鋯（Zr）0.25%，其余為鎳（Ni）；

（2）將去除水份后的原料裝入真空中頻感應熔煉爐內；其中，碳（C）、鎳（Ni）、鈷（Co）、鉻（Cr）、鉬（Mo）裝入真空中頻感應熔煉爐的坩堝內；鋁（Al）、鈦（Ti）裝入真空中頻感應熔煉爐的小料斗內，硼（B）、鋯（Zr）裝入真空中頻感應熔煉爐的小料倉內；

具體為，用于脫氧的碳（C）分兩次全部裝入坩堝內，分別放置于坩堝的底部和中部；鎳（Ni）分別放置在坩堝的底部、中部、上部；鈷（Co）、鉻（Cr）、鉬（Mo）放置在坩堝中部，且鉬（Mo）遠離坩堝壁；鋁（Al）、鈦（Ti）裝入真空中頻感應熔煉爐的小料斗內，硼（B）、鋯（Zr）依次裝入真空中頻感應熔煉爐的小料倉內；

（3）原料在真空中頻感應熔煉爐內熔化得到鋼水；具體為，將真空中頻感應熔煉爐合爐；啟動機械泵、羅茨真空泵、油增壓泵，使真空中頻感應熔煉爐抽真空；對真空中頻感應熔煉爐送電，使原料在真空中頻感應熔煉爐內熔化，溶清末，鋼水溫度達到1610℃；

（4）將熔化后的鋼水在真空中頻感應熔煉爐內精煉以實現合金化；具體為，精煉?28分鐘，精煉溫度保持在1580℃-1600℃，精練結束后，緩慢將小料斗內的鋁（Al）、鈦（Ti）加入坩堝內，接著緩慢將小料倉內的硼（B）、鋯（Zr）加入坩堝內，坩堝反復傾動，從而進一步去除氣體、夾雜物，對鋼水合金化；

（5）將步驟（4）精煉合金化后的鋼水澆注成型得到K491母合金。

所述的鉻（Cr）為低硅（Si）的鉻（Cr）。

步驟（1）中所述的鋯（Zr）為海綿鋯，易于合金化，均勻溶解到鋼水。

步驟（1）中所述的鈦（Ti）為海綿鈦，易于合金化，均勻溶解到鋼水。

所述原料中，硼（B）用的是鎳硼（B-Ni）合金，以便硼溶解到鋼水中。

所述真空中頻感應熔煉爐的坩堝內裝料時，原料自底而上由緊密漸松，防止熔化時產生架橋現象。

所述的操作步驟還包括將澆注成型得到的K491母合金的表面進行打磨，將K491母合金表面氧化層去除。

通過本發明，提供了一種K491母合金的冶煉工藝，此冶煉工藝煉出的K491母合金，純凈度高、雜質少、成份很均勻，機械性能很好；用鎳硼合金控制Fe的成份，達到硼的成份，含量均勻。

由于鎳（Ni）含量超過50%，因此，也稱之為鎳基母合金，鎳（Ni）與碳（C）、鉻（Cr）、鉬（Mo）、鈷（Co）、鋁（Al）、鈦（Ti）、硼（B）、鋯（Zr）溶解與合金化，有效保持較好的穩定性，與鐵基高溫合金和鈷基高溫合金相比，具有更高的耐高溫性能；由于K491母合金中含有鉻（Cr），鉻（Cr）采用的是底硅（Si）的鉻（Cr），鉻（Cr）主要起抗氧化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強化作用，這樣的母合金具有比鐵基高溫合金具有更好的抗氧化和抗腐蝕能力。因此，通過本發明提供的K491母合金的冶煉工藝，使得母合金具有優異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明做進一步的說明。

一種K491母合金冶煉工藝，包括以下操作步驟：