[發(fā)明專(zhuān)利]一種還原氣氛下耐高溫合金鑄造冶煉工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010135809.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111172414A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳結(jié)州;周郅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青田保俐鑄造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C1/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C1/02;C22C1/06;C22C19/03;B22C9/04
• 代理公司: 溫州甌越專(zhuān)利代理有限公司 33211
• 代理人: 王阿寶

本發(fā)明涉及一種還原氣氛下耐高溫合金鑄造冶煉工藝，其特征在于，包括以下步驟，冶煉：1）、以鎢粉為熔質(zhì)、金屬鎳為熔劑、金屬鉬為增加高溫耐腐蝕元素，采用中頻爐進(jìn)行冶煉，首先在中頻爐中加入鎢粉及金屬鎳熔化完成后加入金屬鉬，鎢粉、金屬鎳、金屬鉬的重量含量分別為5%、65%及30%，隨后將中頻爐爐溫控制在1590℃?1620℃之間進(jìn)行打渣；鑄造：采用硅溶膠熔模鑄造工藝進(jìn)行鑄造，澆鑄完成冷卻后清砂切割，本發(fā)明的有益效果為：鑄造件強(qiáng)度高、剛度高、高溫尺寸穩(wěn)定、抗燒蝕、抗熱震、抗輻射和化學(xué)惰性，特別適用于還原性高溫領(lǐng)域。使之不容易在外力的作用下破裂，其使用壽命大幅提高，經(jīng)試用1250℃還原氣氛下使用壽命可達(dá)l年。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐高溫合金鑄造冶煉工藝，具體涉及一種還原氣氛下耐高溫合金鑄造冶煉工藝。

背景技術(shù)

在高溫還原爐及炭化爐中的一些設(shè)備配件，工具如舟皿等，很多是由高溫合金制成，一般是由普通耐高溫金屬材料（如309S或類(lèi)似高溫金屬材料）鑄造或焊接而成，部份由石墨做成，使用時(shí)都存在使用壽命短的問(wèn)題，現(xiàn)有高溫合金材料工具使用溫度一般為1100℃以下，且力學(xué)性較差，在外力作用下容易破裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，

提供一種還原氣氛下耐高溫合金鑄造冶煉工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種還原氣氛下耐高溫合金鑄造冶煉工藝， 其特征在于，包括以下步驟，

冶煉：

1）、以鎢粉為熔質(zhì)、金屬鎳為熔劑、金屬鉬為增加高溫耐腐蝕元素，采用中頻爐進(jìn)行冶煉，首先在中頻爐中加入鎢粉及金屬鎳熔化完成后加入金屬鉬，鎢粉、金屬鎳、金屬鉬的重量含量分別為30%、65%及5%，隨后將中頻爐爐溫控制在1590℃-1620℃之間進(jìn)行打渣；

2）、將爐溫調(diào)整到1590℃-1620℃之間進(jìn)行斷電打渣5-8次，隨后將爐溫升溫到1660℃-1680℃之間進(jìn)行保溫2-3分鐘；

3）、爐體中每含有150公斤熔化后的耐高溫合金就加入硅鈣200克、稀土鎂200克，斷電打渣3-5次；

4）、加入金屬鈦500克；

5）、再次打渣；

熔模鑄造：采用硅溶膠熔模鑄造工藝進(jìn)行鑄造，其中熔煉采用中性爐體坩堝進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)在堿性條件下進(jìn)行，澆鑄鋼水溫度在1640℃-1680℃之間，澆鑄完成冷卻后清砂切割，鑄件缺陷位置采用純鎳絲焊條進(jìn)行焊接。

采用上述技術(shù)方案，在高溫還原爐及炭化爐中的一些設(shè)備配件，工具如舟皿等，很多是由高溫合金制成，使用時(shí)都存在使用壽命短的問(wèn)題，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的鑄造高溫合金材料使用范圍基本上在1100-1200℃以下，，且力學(xué)性較差，在外力作用下容易破裂，本技術(shù)方案以鎢粉為熔質(zhì)、金屬鎳為熔劑、金屬鉬為增加高溫耐腐蝕元素，鑄造件能在還原氣氛下,900-1100℃下長(zhǎng)時(shí)間使用， 1200-1350度可使用6個(gè)月左右不開(kāi)裂，本專(zhuān)利發(fā)明的高溫材料冶煉工藝所冶煉鑄造的產(chǎn)品可在1250度還原氣氛使用1年以上不斷裂，且在常規(guī)中頻爐中可以實(shí)現(xiàn)，金屬鎢是金屬材料中最耐高溫的金屬材料之一,常規(guī)冶煉非常困難。金屬鎳是一種過(guò)渡族元素具有優(yōu)良的耐還原性介質(zhì)腐蝕能力及對(duì)一些耐腐蝕，耐高溫元素如鉻，鎢，鉬等有高度容納能力，并可以通過(guò)調(diào)整鎳含量使合金從高溫到低溫一直保持奧氏體的組織結(jié)構(gòu),有利于合金金屬抗斷裂和耐腐蝕性，在冶煉時(shí)由于金屬鎢熔點(diǎn)很高,本專(zhuān)利冶煉材料采用粉末狀金屬鎢，原則上目數(shù)越大越細(xì)越好,可采用60目以上,含量99.99%以上粉末冶金金屬鎢。鉻采用金屬鉻，鉬采用金屬鉬，鎳采用金屬鎳.成分含量均在99.99%以上。

上述的一種還原氣氛下耐高溫金屬合金鑄造冶煉工藝可進(jìn)一步設(shè)置為：所述堿性條件為在熔煉時(shí)多次加入冶金用生石灰、冶金用螢石按3：1配比烘干后形成的堿性添加物以覆蓋金屬液面。