[發明專利]一種GH2018合金電渣錠及其制備方法

有效

• 申請號: 202010670390.9
• 申請日: 2020-07-13
• 公開（公告）號: CN111778439B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 李成龍;浦益龍;王世普;趙長虹;榮文凱;王玉葵;李晴;王琦;鐘裕國;賈鴻遠;夏翅鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇隆達超合金航材有限公司
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22B9/18
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發明提供一種GH2018合金電渣錠，合金中元素的組分含量為：C 0.040～0.050wt%、Cr 18.5～20.5wt%、Ni 40.5～43.5wt%、Al 0.6～0.7wt%、Ti 2.0～2.2wt%、W 1.85～2.15wt%、Mo 3.8～4.2wt%、Mn 0.01～0.03wt%、Ce 0.002～0.02wt%、Si 0.2～0.6wt%、P 0.001～0.02wt%、S 0.001～0.01wt%、B 0.001～0.01wt%、Zr 0.005～0.05wt%、Cu 0.02～0.2wt%、余量為Fe。本發明的合金電渣錠電渣重熔過程補加鋁粉和充惰性氬氣，提高了電渣錠成分均勻性。

技術領域

本發明涉及合金制造領域，尤其涉及一種GH2018合金電渣錠及其制備方法。

背景技術

GH2018合金是以Cr、W、Mo元素固溶強化并用Al、Ti元素時效強化的Fe-Ni-Cr 基合金，成分見表1。該合金具有高的塑性、較高的高溫強度水平以及良好的抗 氧化性和沖壓焊接等性能。適用于800℃下長期工作的航空發動機的燃燒室火焰 筒等高溫零部件。該合金在固溶狀態為單相奧氏體組織，含有MC型碳化物和微 量M₃B₂型硼化物。

表1元素成分wt％

該合金含有一定的Al、Ti元素且含量差異較大，材料再經過電渣重熔過程 中會與空氣進行解除，且Al、Ti兩種元素自身活潑易與大氣中的氧發生反應； 同時隨著電渣重熔整個過程的進行，電渣重熔各階段金屬熔池的與氧反應的情 況也不同，進而造成合金錠再經過電渣重熔后合金錠成分不均的現象。

發明內容

本發明的目的是在于克服、補充現有技術中存在的不足，提供一種GH2018 合金電渣錠及其制備方法，通過改變工藝方法使電渣錠在保證其常規力學性能 不受影響的前提下，提高電渣錠表面質量，以獲得成分均勻且表面良好易于熱 加工的電渣錠。本發明采用的技術方案是：

一種GH2018合金電渣錠，其中：按質量百分比計，所述合金中元素的組分 含量為：C 0.040～0.050wt％、Cr 18.5～20.5wt％、Ni 40.5～43.5wt％、Al 0.6～ 0.7wt％、Ti2.0～2.2wt％、W 1.85～2.15wt％、Mo 3.8～4.2wt％、Mn 0.01～0.03wt％、 Ce 0.002～0.02wt％、Si 0.2～0.6wt％、P 0.001～0.02wt％、S 0.001～0.01wt％、 B 0.001～0.01wt％、Zr 0.005～0.05wt％、Cu 0.02～0.2wt％、余量為Fe。

一種GH2018合金電渣錠的制備方法，其中：包括以下步驟：

1)鎳基高溫合金合金的組分按質量百分比計為：C 0.040～0.050wt％、Cr 18.5～20.5wt％、Ni 40.5～43.5wt％、Al 0.6～0.7wt％、Ti 2.0～2.2wt％、W 1.85～ 2.15wt％、Mo 3.8～4.2wt％、Mn 0.01～0.03wt％、Ce 0.002～0.02wt％、Si 0.2～ 0.6wt％、P 0.001～0.02wt％、S 0.001～0.01wt％、B 0.001～0.01wt％、Zr 0.005～ 0.05wt％、Cu 0.02～0.2wt％、余量為Fe；將C、Cr、Ni、W、Mo、Mn、Ce、Si、P、S、B、Zr、Cu加入坩堝，并將坩堝放入真空感應爐至進行真空熔煉， 分別加Al、Ti加入坩堝進行精煉，充氬氣然后加入B、Ce、Zr，澆鑄，得到鑄 錠；

2)將鑄錠進行滾磨處理，然后將鑄錠加入渣池，并加入熔渣進行電渣重熔， 得到電渣錠。電渣重熔過程中充惰性氬氣盡可能隔絕空氣，降低Al、Ti元素與 大氣中氧發生反應。

真空感應熔煉澆注電極經過滾磨處理，保證電極表面無重皮、飛刺等缺陷， 避免電渣重熔過程污染金屬熔池。