一种Fe-Ni-Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115305368A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202210861780.3C22C1/03(2006.01)(22)申请日2022.07.20(71)申请人西安聚能高温合金材料科技有限公司地址710200陕西省西安市西安经济技术开发区泾渭新城泾渭路西侧西部超导院内(72)发明人李万礼张理想李志兴陈闽俊王东伟亢梦轲杨旭曹国鑫张茜刘谨付宝全刘向宏(74)专利代理机构西安智艺浩晖专利代理事务所(普通合伙)61274专利代理师史艳艳(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种Fe-Ni-Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法(57)摘要本发明公开了一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法，具体通过原材料的选取及分类，按照GH907合金的成分要求，称取基体合金料、合金化料、微合金化料装入真空感应炉，通过熔化、精炼和浇注得到真空感应铸锭。其主要特点在于，采用合理的加料顺序、熔化温度及时间、精炼温度及时间、电磁搅拌时间可以最大幅度降低合金中的气体O、N含量，采用合理的加料顺序、预热温度、浇注温度可以得到成分均匀且致密度较好的真空感应铸锭。CN115305368ACN115305368A权利要求书1/1页1.一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤；步骤1、原材料的选取及分类：按照GH907合金的成分要求，称取基体合金料，然后称取合金化料，最后称取微合金化料；所述基体合金料为碳、Ni板、Fe块、Co板；所述合金化料为NiNb合金、金属Cr、海绵Ti、Al豆；所述微合金化料为金属Si、金属Mn、NiB合金、NiMo合金；步骤2、真空感应熔炼，包括：2.1、将40‑60wt％％金属Ni、碳、金属Co、Fe块和40‑60wt％金属Ni等基体合金料依次装入炉中，抽真空并缓慢升功率直至原材料溶清后，调节功率至熔化温度，熔化过程中施加电磁搅拌；2.2、降功率至熔体表面结膜后加入NiNb合金和金属Cr，升功率至溶清；2.3、降功率至熔体表面结膜后加入海绵Ti和Al豆，升功率至溶清后调节功率至精炼温度，精炼过程中施加电磁搅拌；2.4、降功率至熔体表面结膜并充氩气后加入微合金化料，升功率至溶清，调整金属液的温度至浇注温度；2.5、将具有一定预热温度的模组吊至锭模室后浇注，得到真空感应铸锭。2.根据权利要求1所述的一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法，其特征在于：所述步骤2.1中熔化温度为1450～1500℃，熔炼时间60‑80min，电磁搅拌时间为10‑30min。3.根据权利要求1所述的一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法，其特征在于：所述步骤2.3中精炼温度为1500～1540℃，精炼时间40‑60min，电磁搅拌时间为10‑60min。4.根据权利要求1所述的一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法，其特征在于：所述步骤2.4中浇注温度为1500～1530℃。5.根据权利要求1所述的一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法，其特征在于：所述步骤2.5中预热温度为300～600℃。2CN115305368A说明书1/4页一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法技术领域[0001]本发明涉及高温合金熔炼技术领域，具体涉及一种Fe‑Ni‑Co基高温合金GH907合金铸锭制备方法。背景技术[0002]上个世纪70年代初，美国的lnco公司和Carpenter公司推出第一种商业用低膨胀高温合金lncoloy903/PyromentCTX‑1，它是以Nb、Ti、Al时效强化的Fe‑Ni‑Co基合金，具有与Inconel718合金相近的优良抗拉强度，但其热膨胀系数仅为Inconel718合金的一半左右，使用温度可达600℃。GH907合金是第二代低膨胀高温合金，在650℃以下具有较高的强度、低的热膨胀系数、良好的冷热疲劳性能，以及几乎恒定不变的弹性模量，广泛用作发动机涡轮外环、封严环等构件，以精确控制涡轮叶片与外环的间隙，改善发动机性能，提高燃烧效率。[0003]GH907合金一种Fe‑Ni‑Co基高温合金，主要合金元素含量Fe(余)、Ni(35％～40％)、Co(12％～16％)、C(≤0.06％)、Nb(4.3％～5.2％)、Ti(1.3％～1.8％)、Si(0.07％～0.35％)、B(≤0.012％)、Cr(≤1.00％)、O(≤0.0015％)、N(≤0.0040％)、等。杂质元素O、N对合金的纯净度影响较大，进而影响合金的性能以及冶金质量。合金用原材料中金