[發明專利]一種鎳基合金錠的制備方法

有效

• 申請號: 201510573766.3
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105087983B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 于澤銘;鄭會玲;金利華;王耀;李成山;張平祥
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C19/03
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于鎳基合金制備技術領域，具體涉及一種鎳基合金錠的制備方法。

背景技術

制備鎳基合金錠是開發涂層導體用金屬基帶，以及開發鎳基高溫合金的基礎。對于二元或多元鎳基合金錠可以采用中頻感應熔煉技術獲得鎳基合金錠，或者采用真空電弧熔煉技術獲得鎳基合金錠。但兩種技術都存在不同程度的優勢和不足。采用中頻感應熔煉技術制備鎳基合金錠時，其優勢在于鎳與合金中其他金屬元素完全熔化，在相應電磁力攪拌作用下，合金錠整體成分的均勻性可以獲得有效地保證。但采用中頻感應熔煉技術時，必須考慮合金的凝固特性。由于不同合金的凝固特性不同，使得最終獲得的合金錠中可能存在氣孔、疏松等缺陷，不利于對合金錠進行進一步的熱-機械加工。真空電弧熔煉技術的優勢在于可以獲得致密的合金錠，合金錠中不存在氣孔或疏松等缺陷，但其不足在于如果電極成分不均勻時，很難獲得宏觀成分均勻的合金錠。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鎳基合金錠的制備方法，該方法結合中頻感應熔煉處理和真空電弧熔煉處理的工藝過程制備得到鎳基合金錠，充分利用了兩種熔煉工藝的優勢，又避免了兩種熔煉工藝的不足，獲得的鎳基合金錠宏觀成分均勻且微觀結構致密。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鎳基合金錠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將鎳粉與金屬元素粉末混合均勻，得到混合粉末，然后壓制所述混合粉末，得到預燒結塊；

步驟二、將所述預燒結塊在氫氣保護條件下進行燒結處理，得到預熔塊；所述燒結處理的溫度為1000℃～1200℃，時間為2h～4h；

步驟三、將步驟二中所述預熔塊置于中頻感應熔煉爐中，在爐內壓力小于10Pa的條件下進行中頻感應熔煉處理，得到溫度為1600℃～1800℃的鎳基合金熔體，然后將所述鎳基合金熔體在真空度不大于100Pa的條件下進行澆鑄，得到熔煉電極；

步驟四、將步驟三中所述熔煉電極置于真空電弧熔煉爐中，在爐內真空度不大于1×10^-1Pa的條件下進行真空電弧熔煉處理，得到鎳基合金錠。

上述的一種鎳基合金錠的制備方法，其特征在于，步驟一中所述金屬元素粉末為鎢粉，所述混合粉末中鎢粉的質量含量為1％～24％，余量為鎳粉。

上述的一種鎳基合金錠的制備方法，其特征在于，所述混合粉末中鎢粉的質量含量為9％～22％，余量為鎳粉。

上述的一種鎳基合金錠的制備方法，其特征在于，步驟一中所述金屬元素粉末由鉻粉、鉬粉、鐵粉和鎢粉混合而成，所述混合粉末中鉻粉的質量含量14％～17％，鉬粉的質量含量為15％～17％，鐵粉的質量含量為4％～7％，鎢粉的質量含量為3％～5％，余量為鎳粉。

上述的一種鎳基合金錠的制備方法，其特征在于，步驟二中所述燒結處理的溫度為1100℃～1200℃，時間為3h～4h。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明結合中頻感應熔煉處理和真空電弧熔煉處理的工藝過程制備得到鎳基合金錠，充分利用了兩種熔煉工藝的優勢，又避免了兩種熔煉工藝的不足，獲得的鎳基合金錠宏觀成分均勻且微觀結構致密。

2、本發明首先采用中頻感應熔煉處理的過程獲得成分均勻的鎳基合金錠，然后利用真空電弧熔煉處理的過程制備成分均勻、致密的鎳基合金錠，既克服了單純采用中頻感應熔煉技術制備鎳基合金錠時不易獲得致密合金錠的不足，又避免了單純采用真空電弧熔煉技術制備鎳基合金時對電極構成組元的依賴和必須多次采用真空電弧爐熔煉的問題。

3、采用中頻感應熔煉技術制備鎳基合金錠時，熔煉過程中將合金元素熔化后進行澆鑄，獲得合金錠，因此能夠保證合金錠的成分均勻性，且澆鑄過程中必須考慮合金的凝固特性，否則極易在合金錠中出現空洞、酥松等缺陷，很難獲得致密的合金錠；采用真空電弧熔煉技術制備鎳基合金時，必須考慮構成電極的各組元的分布均勻性，以及各組元的熔點差異，否則極易在合金錠中出現成分不均勻或不熔塊現象，為獲得成分均勻的合金錠至少通過2～3次真空電弧熔煉過程才能實現，大大增加了制備合金的成本，本發明結合了中頻感應熔煉技術與真空電弧熔煉技術各自的優點，克服了單純采用中頻感應熔煉技術或真空電弧熔煉技術的不足，提出了一種過程簡單有效且成本相對較低的鎳基合金錠制備技術。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制備的鎳鎢合金錠的低倍金相照片。

圖2為對比例1制備的鎳鎢合金錠的低倍金相照片。

具體實施方式