[發明專利]一種合金的冶煉方法

有效

• 申請號: 202011102708.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112626359B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 楊彥紅;侯桂臣;謝君;盛乃成;張典;周亦胄
• 申請（專利權）人: 遼寧紅銀金屬有限公司
• 主分類號: C30B15/10
• 分類號: C30B15/10
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 柴明英;梁永芳

本發明是關于一種合金的冶煉方法，涉及合金冶煉技術領域。主要采用的技術方案為：一種合金的冶煉方法，包括如下步驟：打結步驟，將坩堝本體打結在真空爐上；制備坩堝步驟，在坩堝本體的內壁上制備出多個第一凹槽結構，得到坩堝；冶煉步驟，采用所述坩堝冶煉合金；其中，在所述坩堝冶煉多次后，需對所述坩堝進行清雜處理；清雜處理后，繼續采用所述坩堝進行冶煉。本發明主要通過增加合金液與坩堝的接觸面積，來有效提高坩堝對所冶煉合金液中的雜質的捕獲能力，從而提高坩堝的脫雜效率、降低合金中的夾雜含量，最終提高合金的純凈度。本發明的方法操作簡單、成本低廉，有利于實現大規模批量生產高潔凈高溫合金。

技術領域

本發明涉及一種合金冶煉技術領域，特別是涉及一種合金的冶煉方法。

背景技術

目前，高性能的高溫合金部件大都采用熔模鑄造的方法制備而成。而夾雜是合金在冷卻凝固過程中極易出現的一類缺陷，它們以不同的類型和不同的形態存在于固態合金中，對合金的性能會產生不同程度的影響。夾雜的形成會顯著降低合金的力學性能，導致合金部件在未達到設計壽命的時候就發生斷裂。因此，通過對夾雜的進行控制來提升高溫合金部件的安全性能具有重要意義。

夾雜的形成與合金中氧、氮及硫的含量密切相關。在冶煉過程中，坩堝不僅不會污染合金液，還能夠捕獲合金液中的氧化物、氮化物和硫化物，因此，坩堝具有凈化合金液的作用。

傳統技術是通過采用氧化鈣坩堝冶煉合金，來控制所冶煉合金液中的雜質含量。但是，氧化鈣坩堝存在制備成本高、制備周期長、存儲困難等的技術問題，對于工業化生產則會大幅提高生產成本，而對于大型真空熔煉爐來說一直是一個困難。對于氧化鋁坩堝或氧化鎂坩堝，雖然其成本低，但是使用數次后，坩堝表面附著大量的夾雜物，后續的使用會明顯影響坩堝的脫除雜質的效率。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種合金的冶煉方法，主要目的在于能提高坩堝對所冶煉合金液中的雜質的捕獲能力，提高坩堝的脫除雜質效率。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

一方面，本發明的實施例提供一種合金的冶煉方法，其包括如下步驟：

制備坩堝步驟：在坩堝本體的內壁上制備出多個第一凹槽結構，得到坩堝；

冶煉步驟：采用所述坩堝冶煉合金；其中，在所述坩堝冶煉多次后(在此，坩堝每冶煉一鍋合金，即定義為：冶煉一次或坩堝使用次數)，需對所述坩堝進行清雜處理；清雜處理后，繼續采用所述坩堝進行冶煉。

優選的，在所述制備坩堝步驟之前，還包括：

打結步驟：將坩堝本體打結在真空爐上；

優選的，所述坩堝本體為剛玉坩堝本體或氧化鎂坩堝本體。

優選的，在所述制備坩堝步驟中：采用激光器在坩堝本體的內壁上制備出多個第一凹槽結構；優選的，所述激光器選用半導體激光器或固體激光器。

優選的，采用激光器在坩堝本體的內壁上制備第一凹槽結構時，所述激光器的輸出能量為100-200J/cm²；優選的，當所述坩堝本體為剛玉坩堝本體時，所述激光器的輸出能量為180-200J/cm²；優選的，當所述坩堝本體為氧化鎂坩堝本體時，所述激光器的輸出能量為150-180J/cm²。

優選的，所述第一凹槽結構為條狀凹槽或弧狀凹槽中的一種或兩種；優選的，所述第一凹槽結構的槽深為2-3mm、槽寬為5-7mm。

優選的，所述坩堝的內表面積相對于所述坩堝本體的內表面積增加了50-100％。

優選的，所述坩堝的內壁上的任意兩個相交的第一凹槽結構在交接處均設置成圓角；優選的，所述圓角的半徑R為0.5-2。