镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺.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CN107739892A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201711049516.5(22)申请日2017.10.31(71)申请人山东瑞泰新材料科技有限公司地址256100山东省淄博市沂源县天津路31号(72)发明人王雷袁超董骞骞殷凤仕刘玉廷王光华杨玲田发新(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人耿霞(51)Int.Cl.C22C19/03(2006.01)C22C19/05(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺(57)摘要本发明涉及合金冶炼工艺，具体涉及一种镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺。所述的冶炼工艺，是将占镍基铸造高温合金总含碳质量1/3的石墨加入到真空炉坩埚内，置于坩埚最底部，再加入镍基铸造高温合金所有元素冶炼至全部熔化形成金属熔液；温度升至1570～1590℃，向坩埚内加入1/3的石墨，精炼；温度升至1550～1570℃，加入剩余的石墨进行精炼；降温，温度降至1360～1380℃；加入金属钙脱氧；降温，温度降至1360～1380℃；升温，温度升至1450～1470℃时，进行浇注。本发明达到了纯净合金熔液，减少合金元素的偏析，提高合金力学性能、高温使用性能和使用寿命的目的。CN107739892ACN107739892A权利要求书1/1页1.一种镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)第一步碳脱氧：将占镍基铸造高温合金总含碳质量1/3的石墨加入到真空炉坩埚内，置于坩埚最底部，再加入镍基铸造高温合金所有元素冶炼至全部熔化形成金属熔液；(2)第二步碳脱氧：温度升至1570～1590℃，向坩埚内加入1/3的石墨，精炼；(3)第三步碳脱氧：控制温度1550～1570℃，加入剩余的石墨进行精炼；(4)降温脱气：降温，温度降至1360～1380℃；(5)金属钙脱氧：加入金属钙，全部熔化后，升温至1550～1570℃，进行精炼，精炼过程中摇动坩埚，使上浮到金属熔液液面的浮渣排到坩埚壁的后部；(6)冷冻金属熔液：降温，温度降至1360～1380℃；(7)浇注：升温，温度升至1450～1470℃时，进行浇注。2.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：石墨为TSC高纯石墨光谱电极，破碎至2～5mm的颗粒。3.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(1)加入镍基铸造高温合金所有元素时的真空度≤0.1Pa。4.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(1)冶炼温度1560～1580℃，冶炼时间20～30min。5.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(2)金属熔液温度升至1570～1590℃，向坩埚内加入占镍基铸造高温合金总含碳质量1/3的石墨，于功率80kW下精炼10min。6.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(3)控制金属熔液温度1550～1570℃，向坩埚内加入剩余的石墨，于功率80kW下精炼10min。7.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(5)金属钙全部熔化后，再将金属熔液温度升至1550～1570℃，于80kW下进行精炼10min，精炼5min时，开始摇动坩埚，使得上浮到金属熔液液面的浮渣排到坩埚壁的后部。8.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(5)金属钙的用量为镍基铸造高温合金总质量的0.02～0.05％。9.根据权利要求1所述的镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(6)冷冻金属熔液采用分阶段降温的形式：第一阶段：以5～10℃/min的降温速度降温至1480～1500℃；第二阶段：以15～20℃/min的降温速度降温至1360～1380℃。2CN107739892A说明书1/6页镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺技术领域[0001]本发明涉及合金冶炼工艺，具体涉及一种镍基铸造高温合金的真空冶炼工艺。背景技术[0002]高温合金材料一般含有大量的钴、镍、铬等贵重金属元素，通过冶炼净化技术可降低原材料中的金属夹杂物数量，提高合金的力学性能，生产出符合新型战斗机、大型舰船所需的合格零部件。[0003]高温合金真空冶炼的技术难点在于，严格控制合金中的气体含量(氧，氮，氢)，降低合金中的有害杂质含量，减少合金元素的偏析，提高合金熔液的纯净度，从而达到提高合金的使用性能和寿命。然而，真空冶炼过程是一个十分复杂的热加工工艺过程，任何一个工艺步骤的设计都会对合金的