[發(fā)明專利]GH3535高溫合金真空感應(yīng)爐冶煉工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810315567.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108517427A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田水仙;楊玉軍;李寧;張鵬;王志剛;閆森;韓魁;董加勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 撫順特殊鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/02
• 分類號(hào): C22C1/02;C22C19/05
• 代理公司: 大連格智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 孫宇宏

本發(fā)明公開(kāi)一種GH3535高溫合金真空感應(yīng)爐冶煉工藝，通過(guò)選用氧化鎂坩堝為實(shí)驗(yàn)坩堝，配合正確的純凈化冶煉工藝，達(dá)到純凈化的目的。本發(fā)明熔煉高溫合金返回料的工藝流程為：裝爐料，熔化前期，熔化期，精煉期，第一冷凍期，終脫氧期，第二冷凍期，澆注；第一冷凍期合金經(jīng)過(guò)精煉期后停電，使合金在高真空狀態(tài)自然凝固，使溶解于合金中的氧化物、氮化物以及游離態(tài)的氧、氮隨著溫度的下降使其溶解度降低的情況下，析出并排走；第二冷凍期使氧、氮進(jìn)一步析出并排走。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：在真空條件下二次降溫自然凝固，使氧、氮不斷脫出，含量降低到10×10^?6以下，效果遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)可以批量冶煉GH3535高溫合金；并且大幅度延長(zhǎng)了坩堝使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空冶金領(lǐng)域，具體涉及適用于需要降低氧、氮含量的鎳基GH3535高溫合金真空感應(yīng)爐冶煉工藝，純凈化冶煉合金的需要。

背景技術(shù)

鎳基GH3535高溫合金氧、氮含量的要求在15×10^-6以下，目前國(guó)內(nèi)外資料介紹的真空感應(yīng)爐脫氣的生產(chǎn)工藝主要通過(guò)冶煉過(guò)程中加強(qiáng)攪拌來(lái)實(shí)現(xiàn)脫氣的目的，氧含量可達(dá)到15×10^-6～20×10^-6，氮含量可達(dá)到20×10^-6～ 30×10^-6。真空感應(yīng)爐由于真空冶金的耐火材料有多種類，如CaO、尖晶石類耐火材料雖然有較低的蒸氣壓、高堿度以及良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)于降低氧、氮含量具有良好效果。但是大型坩堝粉化問(wèn)題一直無(wú)法徹底解決，因此現(xiàn)在大量適用的大型真空感應(yīng)坩堝依然是氧化鎂坩堝，現(xiàn)有的冶煉工藝氧、氮含量只能達(dá)到20×10^-6～60×10^-6。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)一種GH3535高溫合金真空感應(yīng)爐冶煉工藝，通過(guò)選用氧化鎂坩堝為實(shí)驗(yàn)坩堝，配合正確的純凈化冶煉工藝，達(dá)到純凈化冶煉后O、 N含量低到10×10^-6以下的目的。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

1.熔煉高溫合金返回料的工藝流程為：裝爐料→熔化前期→熔化期→精煉期→第一冷凍期→終脫氧期→第二冷凍期→澆注。

2.具體操作如下：

裝爐料：先把坩堝清理干凈，在坩堝底部加入爐料重量比0.045％～ 0.08％的沉積碳，然后按順序把鎳、鉻、鉬自然的加入坩堝中，注意不要人為的碼料，避免架橋。

熔化前期：加料完畢，抽真空，真空度至5Pa以下時(shí)，小功率50kw～ 130kw送電直至爐料金屬完全變紅，再緩慢增加功率120kw～180kw送電；熔化前期經(jīng)歷的時(shí)間，100kg真空感應(yīng)爐為60min～80min，其它真空感應(yīng)爐按容量定為0.1min/kg～1min/kg。

熔化期：坩堝中的爐料完全變紅，并在坩堝底部出現(xiàn)鋼液時(shí)，在沒(méi)有迸濺的情況下加大送電功率120kw～800kw，同時(shí)保持較高的真空度不大于 150Pa。

合金的精煉期：當(dāng)合金完全熔化后，升溫至1530℃轉(zhuǎn)入精煉期，精煉期的真空度在5Pa以下，不大于500kg的真空感應(yīng)爐精練時(shí)間為10min～ 30min，大于500kg的真空感應(yīng)爐適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)精煉時(shí)間，坩堝容量每增加 100kg，精煉時(shí)間延長(zhǎng)3min～10min；

第一冷凍期：合金經(jīng)過(guò)精煉期后停電，使合金在高真空狀態(tài)自然凝固；

終脫氧期：經(jīng)過(guò)第一次冷凍后送電使合金熔化，加入金屬錳、金屬硅等元素，再進(jìn)行大功率60kw～120kw攪拌30s,當(dāng)合金剛一完全熔化立即把事先加工成很小的金屬鈣分成若干次加入鋼液中，并在每次加入后都要提高功率60kw～120kw攪拌鋼液使脫氧產(chǎn)物上浮脫除。

第二冷凍期：合金經(jīng)過(guò)終脫氧后停電，使合金在高真空狀態(tài)自然凝固；

合金的澆注：經(jīng)過(guò)第二次冷凍后，送電調(diào)整鋼液的溫度至1380℃時(shí)帶電澆注。