[發(fā)明專利]一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611243501.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106636757B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 王瑋東;付寶全;曹國鑫;杜剛;史新波;張建偉;劉向宏;張平祥;馮勇
• 申請（專利權）人: 西部超導材料科技股份有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C1/03
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發(fā)明公開了一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法，具體為：將鎳基高溫合金的原材料進行分類，分類標準為原材料中氧元素含量的高低、原材料中主體元素對氧元素的親和力強弱以及主體元素對碳元素在熔體中活度的影響；按照原料分類分別對原料依次進行三級脫氧熔煉和精煉；三次精煉后，對爐室充氬氣至≥10000Pa并加入低熔點合金元素，然后進行電磁攪拌一定時間后將溫度調到澆注溫度設定范圍內澆注。本發(fā)明為鎳基高溫合金在冶煉過程中降低氧含量提供了一種新工藝，可以有效去除鎳基高溫合金中的氧元素，并且本發(fā)明操作簡單，可行性高，應用范圍廣。

技術領域

本發(fā)明屬于高溫合金冶煉技術領域，具體涉及一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法。

背景技術

氧作為鎳基高溫合金中有害雜質元素，易與親氧的金屬元素形成氧化物夾雜。這些高熔點的氧化物夾雜不僅消耗了一部分合金元素，而且在以后的熔煉或熱處理過程中很難消除并且在鎳基高溫合金服役過程中易成為裂紋的萌生源和裂紋的擴展通道，降低高溫合金的持久、疲勞和蠕變性能。研究表明，當氧含量降低到50ppm以下時，高溫合金的斷裂壽命顯著提高。因此，需要對高溫合金液進行脫氧處理，以降低鎳基高溫合金的氧含量，從而提高高溫合金的性能。而真空感應熔煉作為鎳基高溫合金的第一道熔煉工序，對脫氧有著至關重要的作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法，用以降低鎳基高溫合金注定中的氧含量。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法，具體包括以下步驟：

步驟1，將鎳基高溫合金的原材料進行分類，分類標準為原材料中氧元素含量的高低、原材料中主體元素對氧元素的親和力強弱以及主體元素對碳元素在熔體中活度的影響；

步驟2，按照原料分類分別對原料依次進行三級脫氧熔煉和精煉；

步驟3，三次精煉后，對爐室充氬氣至≥10000Pa并加入微量元素和低熔點合金元素，然后進行電磁攪拌一定時間后將溫度調到澆注溫度設定范圍內澆注。

本發(fā)明的特點還在于，

步驟2具體為：將碳與氧元素含量較低以及主體元素對氧的親和力不強的原材料優(yōu)先裝爐熔煉和精煉；然后將含有的主體元素能夠提高熔體中碳元素活度的原材料進行裝爐熔煉和精煉；最后加入對氧元素親和力較強且在熔煉過程中其氧化物能夠形成渣的原材料，對其進行熔煉和精煉。

對氧元素親和力較強且在熔煉過程中其氧化物能夠形成渣的原材料為Al和Ti。

一級精煉溫度為1490-1510℃，精煉時間為30-40分鐘。

二級精煉溫度為1480-1500℃，精煉時間為20-30分鐘。

三級精煉溫度為1460-1480℃，精煉時間為20-30分鐘。

熔煉和精煉過程中真空度小于0.1Pa。

精煉過程中施加電磁攪拌，以促進熔體的脫氣過程。

本發(fā)明的有益效果是，

1.本發(fā)明為鎳基高溫合金在冶煉過程中降低氧含量提供了一種新工藝，可以有效去除鎳基高溫合金中的氧元素。

2.本發(fā)明操作簡單，可行性高，應用范圍廣。

3.本發(fā)明為鎳基高溫合金冶煉過程中其他雜質元素的去除提供了一個可行且高效的方法。基于本發(fā)明可以有效提高鎳基高溫合金的純凈度，可以有效提高鎳基高溫合金的性能。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。