一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110846550A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201911212002.6(22)申请日2019.12.02(71)申请人抚顺特殊钢股份有限公司地址113001辽宁省抚顺市望花区鞍山路东段8号(72)发明人王志刚张鹏孙立国于杰李飞扬赵长顺郭京李旻才李如陈庆新(74)专利代理机构大连格智知识产权代理有限公司21238代理人孙宇宏(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)C22C33/06(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺(57)摘要本发明公开一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺,通过合理的冶炼工艺控制，改变合金晶界状态，大幅度提高合金750℃拉伸塑性的效果。本发明技术方案工艺流程如下：配料→备料→装料→给电→熔化80％左右→加氮化铬铁、金属锰→全熔→脱氧精炼→调成分→加铌铁、钒铁→微合金化→浇注；采用的GH1016合金中频炉冶炼的具体工艺措施中，明确了加铌-铁、钒-铁到出钢的时间控制在40min之内，是硬性要求；通过控制氮元素和铌、钒元素的接触时间，减少了冶炼过程中一次碳氮化物形成，从而使基体中保留了较高浓度的氮、铌元素，在锻后的晶界上析出项链状Z相，使合金750℃高温塑性得到大幅度提高。CN110846550ACN110846550A权利要求书1/1页1.一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺，其特征在于：工艺流程如下：配料→备料→装料→给电→熔化80％左右→加氮化铬铁、金属锰→全熔→脱氧精炼→调成分→加铌铁、钒铁→微合金化→浇注；①含氮含铌高温合金GH1016合金的化学成分(％)：碳不大于0.08，铬：19.0～22.0，钨：5.0～6.0，钼：2.6～3.3，铌：0.9～1.4，氮：0.13～0.25，镍：32.0～36.0，铁：余量，钒：0.1～0.3，锰不大于1.80，硅不大于0.60，硫不大于0.015，磷不大于0.020，硼不大于0.01，铈不大于0.05；②配料根据合金化学成分进行计算冶炼所需要的各种原材料的量；③备原材料采用H1-镍板、M-铬、钼铁、钨铁、钒铁、硅铁、铌铁、M-锰、氮化铬铁、100％碳电极；原材料表面必须清洁干燥，无油污和氧化，化学成分准确；④加料顺序要按照镍板、钼铁、钨铁、精钢材、M-铬的顺序加入，氮化铬铁、金属锰在熔化80％左右加入；⑤全熔后采用扩散脱氧的方式脱氧精炼，时间30min～60min；⑥炉中成分分析，根据结果调整铬、氮、钨、钼等元素；⑦按计算量加入铌铁、钒铁，保持5min～15min；⑧加硼、铈等元素进行微合金化；⑨出钢浇注。2.根据权利要求1所述一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺，其特征在于：从加入铌铁、钒铁到出钢浇注的时间控制在40min之内。3.根据权利要求1或2所述一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺，其特征在于：加入铌铁、钒铁保持5min；加入铌铁、钒铁到出钢浇注时间为28min。4.根据权利要求1或2所述一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺，其特征在于：加入铌铁、钒铁保持10min；加入铌铁、钒铁到出钢浇注时间为20min。5.根据权利要求1或2所述一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺，其特征在于：加入铌铁、钒铁保持15min；加入铌铁、钒铁到出钢浇注时间为40min。2CN110846550A说明书1/3页一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺技术领域[0001]本发明属于特殊合金冶炼工艺，具体涉及适用于含氮含铌的GH1016合金的中频炉冶炼工艺。背景技术[0002]GH1016合金是铌、氮、钨、钼、钒进行强化的铁-镍-铬基高温合金，合金最主要的特点就是以氮元素进行强化，是我国自行开发的以氮代镍，低成本高温合金的典型案例。合金具有较高的高温热强性和热稳定性，可在950℃以下长期使用，依靠Z相(具有四方晶格的铬铌氮化物)进行强化(见图1)。长期以来一直存在中温低塑性问题，特别是中频炉生产的GH1016合金产品，750℃塑性一直在标准线(伸长率≥30％，面缩率≥35％)附近徘徊。发明内容[0003]本发明公开一种含氮含铌高温合金中频炉冶炼工艺，通过合理的冶炼工艺控制，改变合金晶界状态，大幅度提高合金750℃拉伸塑性的效果。[0004]1.本发明技术方案的工艺流程如下：[0005]配料→备料→装料→给电→熔化80％左右→加氮化铬铁、金属锰→全熔→脱氧精炼→调成分→加铌铁、钒铁→微合金化→浇注[0006]2.具体工艺措施[0007]①GH1016合金的化学成分重量百分比应符合表1规定，根据化学成分进行配料。[0008]表1GH1016合金化学成分[0009][0010]表1