[發明專利]一種鎳鉿中間合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201710946871.6
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN108728693A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 魏潔;陳懷浩
• 申請（專利權）人: 南京佑天金屬科技有限公司
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;C22C1/02;C22C28/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發明公開了一種鎳鉿中間合金及其制備方法，包括：準備原料，所述原料包括：10wt％～50wt％的鉿和余量的鎳；將原料清洗后置于真空烘箱中進行烘干；將烘干得到的原料置于中頻感應爐中進行預熱；當原料開始變紅后，調節中頻感應爐的功率，以使原料熔化成合金液；當合金液變清后，調節中頻感應爐的功率，以對合金液進行精煉，去除熔體中的雜質和氣體，得到純凈的合金液；將最終得到的合金液澆注至定模，冷卻至室溫即可得到鎳鉿中間合金；本發明通過合理控制合金成分，即將鎳和鉿的重量比控制在一個合適的數值范圍，可降低熔煉溫度以及凝固過程中的成分偏析，適用于金屬材料領域。

技術領域

本發明屬于金屬材料的技術領域，尤其涉及一種鎳鉿中間合金及其制備方法。

背景技術

鎳基高溫合金由于具有較高的高溫強度、良好的高溫抗氧化和抗腐蝕性能、良好的疲勞性能和斷裂韌性等綜合性能，被廣泛地用來制造航空噴氣發動機、各種工業燃氣輪機最熱端部件。

目前廣泛應用的鎳基鑄造高溫合金，普遍存在760℃附近(650℃-850℃)的塑性和強度都較低的問題，這就常常導致合金零部件在蠕變Ⅱ階段末期會突然破壞的弊端。加鉿是改善鎳基鑄造合金中溫強度和塑性的有效途徑之一。但是金屬鎳的熔點為1455℃、密度為8.9g/cm³，而金屬鉿的熔點為2227℃、密度為13.31g/cm³，兩者的熔點和密度都具有一定的差別。因此在鎳基高溫合金的熔煉過程中，若鉿元素直接以純金屬的形式加入，將會造成合金錠的成分偏析嚴重，影響合金的質量和性能，而當合金錠尺寸較大時，成分偏析會更加嚴重。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種能夠使鎳基高溫合金在熔煉時有效減少成分偏析的鎳鉿中間合金及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種鎳鉿中間合金的制備方法，包括：S101、準備原料，所述原料包括：10wt％～50wt％的鉿和余量的鎳；S102、將原料清洗后置于真空烘箱中進行烘干；S103、將烘干得到的原料置于中頻感應爐中進行預熱；S104、當原料開始變紅后，調節中頻感應爐的功率，以使原料熔化成合金液；S105、當合金液變清后，調節中頻感應爐的功率，以對合金液進行精煉；S106、將最終得到的合金液澆注至定模，冷卻至室溫即可得到鎳鉿中間合金。

優選地，所述原料中鉿的重量比為20wt％～35wt％。

優選地，所述將原料清洗后置于真空烘箱中進行烘干，具體包括：S1021、將原料進行超聲波清洗；S1022、將清洗后的原料置于真空烘箱中，將真空烘箱升溫至80℃，然后再保溫8小時。

優選地，所述將烘干得到的原料置于中頻感應爐中進行預熱，具體包括：S1031、將烘干得到的原料置于中頻感應爐的坩堝中；S1032、將中頻感應爐抽真空至5Pa以下后，打開控制電源；S1033、將中頻感應爐的功率調節至10～20kW，保持5～10min。

優選地，所述當原料開始變紅后，調節中頻感應爐的功率，以使原料熔化成合金液，具體包括：S1041、當坩堝內的原料開始變紅后，將中頻感應爐的功率調節至35～45kW；S1042、當原料開始熔化后，調節中頻感應爐的功率，使其穩定在50～65kW，直至原料全部熔化、合金液變亮。

優選地，所述當合金液變清后，調節中頻感應爐的功率，以對合金液進行精煉，具體包括：當合金液變清后，將中頻感應爐的功率調節至70kW，使溶液中的雜質充分上浮至熔池表面，得到純凈的合金液。

相應地，本發明提供的一種鎳鉿中間合金，主要由上述的制備方法制備而成。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：本發明在制備鎳鉿中間合金時，通過合理控制合金成分，即將鎳和鉿的重量比控制在一個合適的數值范圍，可降低熔煉溫度以及凝固過程中的成分偏析。

附圖說明