[發明專利]高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法、高鎢高鈷鎳合金和藥型罩

有效

• 申請號: 202011220080.3
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112030021B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 楊樹峰;楊曙磊;鄭磊;王寧;趙朋;曹方;徐志強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C30/00;C22C19/03
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王闖

本發明提供一種高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法、高鎢高鈷鎳合金和藥型罩。高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法，包括：將包括鎢、鈷、鎳、鎢鎳中間合金、鑭、碳粉在內的原料混合，熔煉得到所述高鎢高鈷鎳合金。高鎢高鈷鎳合金，使用所述的高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法制得。藥型罩，其原料包括所述的高鎢高鈷鎳合金。本申請提供的高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法，利用鑭對合金進行微合金化，延長了合金的高溫持久壽命，La具有很強的脫氧能力，且脫氧產物對合金性能影響較小，能夠將鑄錠中的O含量降到很低的水平。

技術領域

本發明涉及冶金領域，尤其涉及一種高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法、高鎢高鈷鎳合金和藥型罩。

背景技術

高鎢高鈷的鎳合金鑄錠中的氧除了來自于原材料外，熔煉過程中坩堝也會對合金進行供氧。真空感應熔煉常用的坩堝有CaO坩堝、MgO坩堝及Al2O3坩堝，這三類坩堝在高溫條件下都會向合金液傳遞少部分氧。已知的高鎢高鈷的鎳合金制備專利中只考慮了原材料的脫氧，而對坩堝供氧的脫除并不重視。

高鎢高鈷的鎳合金中雜質元素主要為O，可以在真空熔煉過程中在爐中加入脫氧劑以降低合金錠中的O含量。一般情況下，以C、Ca和Al為脫氧劑降低鑄錠中的O含量。C可以與合金中的O反應產生CO氣體，在真空條件下易被去除。在冶煉高鎢高鈷的鎳合金過程中，若選擇C作為脫氧劑，應對C粉加入量進行嚴格控制，避免產生不利于合金性能的碳化物夾雜，因此C粉的使用也受到了限制。

有鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法、高鎢高鈷鎳合金和藥型罩，以解決上述問題。

為實現以上目的，本發明特采用以下技術方案：

一種高鎢高鈷鎳合金深度脫氧冶煉的方法，包括：

將包括鎢、鈷、鎳、鎢鎳中間合金、鑭、碳粉在內的原料混合，熔煉得到所述高鎢高鈷鎳合金。

稀土La脫氧反應如下所示：

2La + 3[O] = (La₂O₃)。

優選地，所述碳粉的使用量為所述鎢、所述鈷和所述鎳的質量之和的0.01%-0.02%。

可選地，所述碳粉的使用量可以為所述鎢、所述鈷和所述鎳的質量之和的0.010%、0.011%、0.012%、0.013%、0.014%、0.015%、0.016%、0.017%、0.018%、0.019%、0.020%以及0.01%-0.02%之間的任一值。

優選地，所述鎢鎳中間合金中鎢的質量含量為40-60%；

優選地，所述鎢鎳中間合金的雜質的質量含量小于等于0.5%。

W與Ni、Co具有極大的冶煉性能差異：純W的密度為19.35g/cm³，而Ni、Co的密度僅為8.9g/cm³左右；W的熔點高達3400℃，而Ni、Co的熔點在1450-1500℃。目前，常采用鎢條、鈷塊和鎳板作為原料冶煉高鎢高鈷鎳合金，然而鎢熔解于鈷、鎳中的速度較慢，極大地限制了該合金的冶煉效率，且熔化過程中存在鎢不能完全熔解的現象，導致鑄錠中存在高熔點鎢相，惡化了高鎢高鈷鎳合金的力學性能。使用Ni-W中間合金代替大部分純鎢作為冶煉原料，可以加快原料的熔化，減小合金錠的成分偏析，而且可以減少精煉時間，從而降低坩堝供氧。

鎢鎳中間合金中鎢含量的控制，是為了保證鎢鎳中間合金有效的起到縮短冶煉時間的效果。鎢含量太低，中間合金將無法發揮相應的作用。

雜質的含量的控制，保證了前述效果的實現和優化。