[發(fā)明專利]一種鐵鎳銅合金及其真空熔煉工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010715680.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111763891B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡顯軍;劉建民;顧曄
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司;江蘇沙鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/08
• 分類號: C22C38/08;C22C38/16;C22C38/06;C22C33/04;C21C7/068;C21C7/06;C21C7/10
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本發(fā)明公開一種鐵鎳銅合金及其真空熔煉工藝，化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C≤0.0015，Ni 12.5?14.5％，Cu 2.2?2.4％，Al 0.4?0.5％，Ti 0.2?0.3％，O≤0.0010％，P≤0.0050％，S≤0.0050％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。熔煉工藝全程使用同一臺真空感應(yīng)爐，采用兩次熔煉的方法。第一次熔煉通過底吹向鋼液內(nèi)部通入氧氣獲得C含量低于10ppm的原料錠；第二次熔煉通過高真空除氣、Al和Ti合金聯(lián)合脫氧、原料全熔后在鋼液表面放入浮渣吸附器，同時以底吹向鋼液內(nèi)部充入氬氣攪拌等方法獲得C含量低于15ppm、O含量低于10ppm、純凈度較高的鐵鎳銅合金成品錠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種鐵鎳銅合金及其真空熔煉工藝。

背景技術(shù)

真空感應(yīng)爐熔煉是生產(chǎn)特種合金的重要熔煉方法，產(chǎn)出的產(chǎn)品具有氣體含量低、非金屬夾雜物水平低的特點。對于普通鋼種而言，由于真空下的碳氧反應(yīng)提高了碳的脫氧能力，因此常常把碳作為真空熔煉的脫氧劑。而對于碳氧含量均極低的特殊鋼種，如何同時脫氧和脫碳成為了一個難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鐵鎳銅合金及其真空熔煉工藝，整個熔煉工藝使用同一臺真空感應(yīng)爐，采用兩次熔煉的方法。第一次熔煉通過以底吹的方式向鋼液內(nèi)部通入一定量氧氣的方法深脫碳。第二次熔煉通過高真空除氣、Al和Ti合金聯(lián)合脫氧、原料全熔后在鋼液表面放入浮渣吸附器同時以底吹的方式向鋼液內(nèi)部充入氬氣攪拌等方法精脫氧。最終獲得氧含量低于10ppm，碳含量低于15ppm的鐵鎳銅合金錠。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鐵鎳銅合金，化學(xué)成分為C≤0.0015，Ni12.5-14.5％，Cu2.2-2.4％，Al0.4-0.5％，Ti0.2-0.3％，O≤0.0010％，P≤0.0050％，S≤0.0050％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。

上述鐵鎳銅合金的熔煉方法，熔煉過程使用同一臺真空感應(yīng)爐，采用兩次熔煉的方法。

進(jìn)一步，第一次熔煉的成分要求為C≤0.0010，Ni12.5-14.5％，Cu2.2-2.4％，O≤0.020％，P≤0.0050％，S≤0.0050％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素，整個熔煉過程均在真空條件下進(jìn)行。具體步驟包括：

(1)化料及初脫碳：經(jīng)過烘干處理的電解Ni板、工業(yè)純鐵，電解Cu隨爐加入，合爐抽空使?fàn)t內(nèi)壓力達(dá)30Pa以內(nèi)后通電熔化隨爐料。前期熔化速率為2-3kg/min。待原料熔化量達(dá)總量的1/3-1/2后降低熔化速率為0.3-0.5kg/min，同時以底吹的方式向正在熔化鋼液中通入氧氣，流量為0.5-1L/min，使氧與鋼液充分混合，提高底吹氧的脫碳效率。在通入氧氣的過程中確保爐內(nèi)壓力≤20Pa，直到隨爐料全熔；

(2)深脫碳：隨爐料全熔后，保持鋼液結(jié)膜溫度，將底吹氧的流量提高到2-3L/min，深脫碳40-50min；

(3)澆注：取樣分析鋼液成分，待鋼液成分滿足要求后，調(diào)整鋼液溫度，帶電澆注成直徑80mm的原料錠。

第一次熔煉包括兩次脫碳階段，第一次脫碳以底吹的方式向以較低的熔化速度熔化的鋼液中通入適宜流量的氧氣，使氧與鋼液充分混合，提高底吹氧的脫碳效率。第二次脫碳以底吹的方式向鋼液中通入較大流量氧氣，在較長時間內(nèi)持續(xù)脫碳。通過兩次脫碳充分脫除原料中碳元素，使碳含量降低到10ppm以內(nèi)。

更進(jìn)一步，第二次熔煉的成分要求為最終成分要求，化學(xué)成分為C≤0.0015，Ni12.5-14.5％，Cu2.2-2.4％，Al0.4-0.5％，Ti0.2-0.3％，O≤0.0010％，P≤0.0050％，S≤0.0050％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素，整個熔煉過程均在真空條件下進(jìn)行。具體步驟包括：