[發(fā)明專利]一種高均勻鈦金屬鑄錠熔煉方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110132733.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN112501449B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊勝;周慧;周科朝;張曉泳;張慧杰;張宏嶺;向午淵;歐陽濤;肖芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南湘投金天科技集團(tuán)有限責(zé)任公司;中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B9/20
• 分類號(hào): C22B9/20;C22C1/03;C22C14/00;B22D7/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;張勇

1.一種高均勻鈦金屬鑄錠熔煉方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供鈦金屬鑄錠，鈦金屬鑄錠中含有正偏析元素，正偏析元素為Fe、Cr中至少一種；

步驟一：按照所制備鈦金屬鑄錠所需的成分選擇海綿鈦、金屬單質(zhì)和中間合金制成扇形電極塊；

步驟二：將步驟一中得到的扇形電極塊制成自耗電極；

步驟三：將步驟二所得自耗電極進(jìn)行第一次真空自耗熔煉，得到一次鑄錠，其中：一次鑄錠的冒口端為頭部，其另一端為底部；第一次真空自耗熔煉參數(shù)為：真空度≤5.0Pa；熔煉電流為12-18kA；熔煉電壓為20-30V；穩(wěn)弧電流采用直流3-8A；冷卻水流速為400-600L/min；熔煉后冷卻時(shí)間≥5h；

步驟四：將步驟三所得一次鑄錠進(jìn)行第二次真空自耗熔煉，得到二次鑄錠，其中：頭部向下，底部向上；第二次真空自耗熔煉參數(shù)為：真空度≤3.0Pa；穩(wěn)弧電流采用直流3-8A；冷卻水流速為800-1000L/min；控制熔煉速度3-7kg/min，熔池深度為40-150mm，確保過冷度方向沿鑄錠軸向由下向上；熔煉后冷卻時(shí)間≥7h；

步驟五：將步驟四所得的二次鑄錠進(jìn)行第三次真空自耗熔煉，獲得軸向定向生長的柱狀晶組織的高成分均勻性的鈦金屬鑄錠，其中：頭部向上，底部向下；第三次真空自耗熔煉參數(shù)為：真空度≤1.0Pa；穩(wěn)弧電流采用直流5-10A；冷卻水流速為800-1000L/min；控制熔煉速度2-5kg/min，熔池深度為40-150mm，確保過冷度方向沿鑄錠軸向由下向上；熔煉后冷卻時(shí)間≥9h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高均勻鈦金屬鑄錠熔煉方法，其特征在于，所述步驟五中進(jìn)行第三次真空自耗熔煉和獲得鈦金屬鑄錠之間還包括N次真空自耗熔煉，N為大于等于1的整數(shù)，熔煉工藝參數(shù)與步驟五相同；相鄰兩次真空自耗熔煉中調(diào)換頭部和底部的上下位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高均勻鈦金屬鑄錠熔煉方法，其特征在于，所述步驟一中扇形電極塊采用鋁豆、中間合金和海綿鈦制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高均勻鈦金屬鑄錠熔煉方法，其特征在于，所述步驟三中一次鑄錠為柱狀晶定向沿徑向或軸向生長組織。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述高均勻鈦金屬鑄錠熔煉方法，其特征在于，所述步驟四中二次鑄錠為柱狀晶定向沿軸向生長組織。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述高均勻鈦金屬鑄錠熔煉方法，其特征在于，所述步驟五中鈦金屬鑄錠為柱狀晶定向沿軸向生長組織。