[發明專利]一種低鑄造應力高強耐磨鎳基合金及其生產方法

有效

• 申請號: 202210060464.6
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114561571B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 崔毅;張雲飛;趙英利;王艷;韓彥光;呂達;李會林;王凡
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C1/03;C22F1/10;B22D7/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

1.一種低鑄造應力高強耐磨鎳基合金，其特征在于，其化學成分組成及其質量百分含量為：C：0.07～0.10%，Si≤0.25%，Mn≤0.25%，Al：1.4～1.8%，Nb：2.1～2.5%，Ti：2.35～2.63%，Mo：8.5～9.5%，Cr：8.5～11.5%，Co：1～5%，Fe：21～24%，B：0.005～0.015%，余量為Ni和不可避免的雜質；所述鎳基合金生產方法如下：使用真空感應爐，所述鎳基合金化學成分配比合金料進行熔煉，在鑄鐵模內澆鑄，鋼液在鑄鐵錠模中自然冷卻至500℃～550℃后，將鑄鐵模打開取出鑄錠空冷至室溫，完成澆鑄工序，得到相應的低鑄造應力高強耐磨鎳基合金鑄錠。

2.根據權利要求1所述的低鑄造應力高強耐磨鎳基合金，其特征在于，所述熔煉工序：

（1）將電解鎳、鈮鐵、海綿鈦、鉬鐵、金屬鉻、單質鈷、硅鐵、電解錳、純鐵按權利要求1所述化學元素質量百分比進行配料，并填裝至真空感應爐的坩堝中；

（2）打開真空感應爐真空泵進行抽真空，真空度控制在小于6帕斯卡，接著以50千瓦～100千瓦的熔煉功率供電15分鐘～30分鐘，再將熔煉功率提高至150千瓦～200千瓦供電直至爐內原料全部熔化，保持該供電功率15分鐘～30分鐘；

（3）將碳粉、鋁粒、單質硼按權利要求1所述化學元素質量分數進行配比后，通過真空加料裝置投入坩堝中的液態金屬中，同時將供電功率提高至220千瓦～250千瓦，熔煉室內填充氬氣至壓強達到10000帕斯卡～12000帕斯卡，開啟電磁攪拌使上述合金料在鋼液中熔化并擴散均勻；

（4）取樣進行成分快速分析，根據實測結果進行合金料補充投放，熔煉5分鐘～10分鐘，完成熔煉工序。

3.根據權利要求2所述的低鑄造應力高強耐磨鎳基合金，其特征在于，澆鑄工序中，以280千瓦～300千瓦的熔煉功率供電，確保液態金屬保證一定的過熱度，保持該熔煉功率不變，將熔煉工序第（4）步所得鋼液在真空感應爐中以1387℃～1417℃的出鋼溫度澆鑄至鑄鐵錠模中，澆鑄速度控制在8公斤/分鐘～10公斤/分鐘，澆鑄過程確保鋼液不與外界空氣接觸。

4.根據權利要求1所述的低鑄造應力高強耐磨鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金鑄錠表面無裂紋。

5.根據權利要求1所述的低鑄造應力高強耐磨鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金鑄錠經熱加工及固溶時效處理后晶粒度級別達到8～9級，抗拉強度在1510MPa～1660MPa，屈服強度在1185MPa～1260MPa，延伸率在12%～15%，硬度在47HRC～53HRC。