一种高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法.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CN110760718A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201911165447.3C22F1/00(2006.01)(22)申请日2019.11.25(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人郑磊赵鑫刘辉刘洪亮吕金娟(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C22C19/03(2006.01)C22C30/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22F1/10(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法(57)摘要一种高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法。合金组成为：25～45wt.％的钨、15～30wt.％的钴、余量为镍。采用真空感应熔炼方式，浇铸后将高钨高钴的镍合金铸锭加热至1150～1250℃，保温后锻造。锻造采用径向拔长与轴向镦粗交替的反复变形路线，每火次变形量15～35％，将中间每火次锻造后的坯料进行回炉保温，回炉保温时间30～120min；终锻温度≥1000℃，末火次的锻造变形量≥25％。本发明制备的高钨高钴的镍合金棒材，氧含量≤30ppm，硫含量≤20ppm，声速可达5015m/s。本发明采用热锻方式可降低对设备能力的要求，获得的棒料变形均匀，没有表面裂纹等缺陷，具有晶粒细小均匀的内部组织，具有理想的显微组织和优异的力学性能，晶粒度可超过5级、级差不超过2级，超声波探伤可达到A级，延伸率达68％，抗拉强度达CN110760718A980MPa。CN110760718A权利要求书1/1页1.一种高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)按照高钨高钴的镍合金的元素配比称取一定量的冶炼原材料；所述镍合金的元素配比为：25～45wt.％的高钨含量、15～30wt.％的高钴含量、余量的镍及不可避免的残余元素，金属原材料应选用纯净度较高的纯金属料或合金料，并且原材料表面应无明显氧化、油污，否则需对原材料进行清理后方可使用；2)按照0.01～0.04wt.％比例称取碳，按照0.005～0.5wt.％比例称取金属铝、金属钙；3)将步骤1)得到的原材料及步骤2)称取的碳装入真空感应炉坩埚中，合上真空感应炉真空室，抽真空后送电化料，熔炼期间保持一定真空度，控制全熔温度直至原料全部熔化；所述真空感应炉坩埚的材质，选用氧化镁、氧化钙、氧化铝或氧化锆；所述熔化过程控制真空度＜40Pa，熔化过程如果放气过于激烈，导致沸腾严重，则适当降低功率，控制熔化速率，控制全熔温度1500℃～1560℃；4)全熔后进入精炼期，控制精炼温度，抽高真空后精炼一定时间，精炼后期，加入强脱氧剂金属铝，搅拌精炼一定时间；所述精炼期控制真空度＜1Pa，精炼温度1530℃～1560℃，精炼时间10min～90min；精炼后期，加入强脱氧剂金属铝，搅拌2～10min，精炼5～20min；5)精炼结束后降温至钢液表面结膜，充氩至5000～20000Pa，加入金属钙，搅拌2～10min后调整钢水温度至1500℃～1580℃，小功率带电浇铸；6)将步骤5)得到的铸锭加热，保温后锻造，锻造火次为5次；7)对铸锭进行第一次锻造，第一次锻造采用径向拔长，将锻造后的坯料进行回炉保温；8)将步骤7)得到的坯料进行第二火次锻造，第二火次采用轴向镦粗，将第二火次后的坯料进行回炉保温；9)将步骤8)得到的坯料进行第三火次锻造，第三火次采用径向拔长，将第三火次后的坯料进行回炉保温；10)将步骤9)得到的坯料进行第四火次锻造，第四火次采用轴向镦粗，将第四火次后的坯料进行回炉保温；11)将步骤10)得到的坯料进行第五火次锻造，第五火次采用径向拔长，将第五火次后的坯料进行空冷处理，得到细晶高钨高钴的镍合金棒料。2.根据权利要求1所述高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法，其特征在于：步骤6)所述合金坯料加热至1150～1250℃，保温60～480min。3.根据权利要求1所述高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法，其特征在于：步骤7)至步骤10)所述镍合金细晶棒料自由锻造工艺每火次变形量15～35％。4.如权利要求1所述的高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法，其特征在于：步骤7)至步骤10)所述镍合金细晶棒料自由锻造工艺中间火次回炉保温温度1150～1250℃，保温时间30～120min。5.如权利要求1所述的高钨高钴的镍合金高纯净度细晶棒料的制备方法，其特征在于：步骤7)至步骤11)所述镍合金细晶棒料自由锻造工艺终锻温度≥1000℃。6.如权利要