[發(fā)明專利]一種鎳鋯中間合金材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710234864.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN108690924A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉蓉;賈明;孫岳來;李志剛;李健;繆曉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇美特林科特殊合金股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C19/03
• 分類號(hào): C22C19/03;C22C16/00;C22C1/02;C22C1/03
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 高姍

本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種鎳鋯中間合金材料及其制備方法，所述鎳鋯中間合金材料各組分的重量百分比為：鋯30?70％、氧≤0.1％、氮≤0.005％、硅≤0.05％、磷≤0.02％、鐵≤0.2％、鈦≤0.01％、鉛≤0.001％、錫≤0.005％、碳≤0.05％、硫≤0.01％，鉬≤0.003％，鎢≤0.002％，錳≤0.005，鋅≤0.001％，鈷≤0.01％，鉻≤0.005％，鉍≤0.005％，鎘≤0.001％，硒≤0.001％，碲≤0.001％，鉈≤0.001％，鎳為余量。本發(fā)明生產(chǎn)出的鎳鋯中間合金成分均勻，偏析小，純凈度高，氣體含量低，是高品質(zhì)含鋯鎳基高溫合金的首選添加材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種鎳鋯中間合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

鋯合金屬于一種常規(guī)的焊接材料，目前已有文獻(xiàn)報(bào)道含鋯的多種合金材料，如CN106271213 A公開了一種用于鈦合金焊接的鈦-鋯-銅-鎳基釬料；CN 104227008 B公開了一種鈦鋯銅鎳合金釬料粉末的制備方法，但制備方法中多采取海綿鋯為原料。

海綿鋯因其疏松多孔且含氣量高，添加過程容易造成鋼液飛濺，影響熔煉回收率。而加入高純的鎳鋯中間合金，不僅可以避免飛濺，更可以使得合金成分更加均勻，通過真空感應(yīng)熔煉技術(shù)生產(chǎn)鎳鋯合金，熔煉過程更加簡單可行，且經(jīng)過高溫的熔煉，海綿鋯中的一些低熔點(diǎn)雜質(zhì)和氣體元素得到有效去除，鎳鋯合金的雜質(zhì)元素要大大低于海綿鋯。

目前鎳鋯中間合金的制備方法未見文獻(xiàn)報(bào)道，所以開發(fā)一種鎳鋯中間合金的制備方法，解決下游合金材料制備過程中鋼液飛濺、熔煉回收率低等問題具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種鎳鋯中間合金材料及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中下游合金生產(chǎn)中海綿鋯添加過程容易造成鋼液飛濺，影響熔煉回收率的問題，本發(fā)明制備的鎳鋯中間合金材料成分均勻，偏析小，純凈度高，氣體含量低，是高品質(zhì)含鋯鎳基高溫合金的首選添加材料。

本發(fā)明公開了一種鎳鋯中間合金材料，所述鎳鋯中間合金材料各組分的重量百分比為：鋯30-70％、氧≤0.1％、氮≤0.005％、硅≤0.05％、磷≤0.02％、鐵≤0.2％、鈦≤0.01％、鉛≤0.001％、錫≤0.005％、碳≤0.05％、硫≤0.01％，鉬≤0.003％，鎢≤0.002％，錳≤0.005，鋅≤0.001％，鈷≤0.01％，鉻≤0.005％，鉍≤0.005％，鎘≤0.001％，硒≤0.001％，碲≤0.001％，鉈≤0.001％，鎳為余量。

為了提高產(chǎn)品的品質(zhì)，降低產(chǎn)品雜質(zhì)含量，本發(fā)明中使用的原材料鎳板和海綿鋯均為純度較高的，主成分含量大于99％。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種鎳鋯中間合金材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將海綿鋯在干燥箱內(nèi)烘烤1-24小時(shí)；鎳板在干燥箱烘1-12小時(shí)；目的在于去除海綿鋯以及鎳板中的水分及鎳板上可能存在的油污；

2)將步驟1)中干燥后的原料按照鎳板1kg，海綿鋯0.4-2.3kg的比例準(zhǔn)確稱取鎳板和海綿鋯；控制鎳和鋯的比例使得其成分滿足鋯含量為30％-70％。

3)稱取的鎳板和海綿鋯進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，所述真空感應(yīng)熔煉的具體步驟為：

a.將氧化鎂坩堝在真空感應(yīng)爐內(nèi)烘烤2-10小時(shí)，然后把步驟2)中稱取的鎳板及海綿鋯置于氧化鎂坩堝中；

b.關(guān)閉真空感應(yīng)爐爐蓋，抽真空至1-50Pa；

c.達(dá)到要求的真空度后開始送電致爐料熔化，氧化鎂坩堝內(nèi)的鎳板和海綿鋯全部熔化后，保持1300-1600℃精煉1-60分鐘；精煉時(shí)間和溫度根據(jù)熔煉規(guī)模及鋯鎳成分比例確定；

d.斷電降溫，準(zhǔn)備澆鑄，澆鑄溫度控制在1250-1500℃；要控制合金澆鑄后的厚度，避免造成偏析；