镍基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CN105734314A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610191930.9(22)申请日2016.03.30(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城鲁阳路31号(72)发明人王雷刘玉庭马中钢李道乾孙红波(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人王燕耿霞(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C19/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称镍基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，具体涉及一种镍基高温合金的真空冶炼工艺。所述的真空冶炼工艺是将占高温合金总含碳质量50％的石墨加入到真空炉坩埚内，置于坩埚最底部，向真空炉坩埚内加入除铝、钛、硼、锆、镍之外的高温合金中的所有元素进行冶炼；升温向坩埚内加入剩余的石墨，精炼，之后降温；向其中加入铝、钛，升温至铝、钛全部熔化；保持温度1410～1430℃，向其中加入镍硼合金、锆，升温至镍硼合金、锆全部熔化，得到金属熔液；降温，冷冻金属熔液，升温，进行出钢浇注。本发明能够提高高温合金的持久性能和室温拉伸性能，进一步纯净金属熔液，从而得到高质量的高温合金。CN105734314ACN105734314A权利要求书1/1页1.一种镍基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：将占高温合金总含碳质量50％的石墨加入到真空炉坩埚内，置于坩埚最底部，向真空炉坩埚内加入除铝、钛、硼、锆、镍之外的高温合金中的所有元素进行冶炼；(2)第二步碳脱氧：温度升至1570～1590℃，向坩埚内加入剩余的石墨，精炼，之后降温；(3)降温至1370～1390℃，向其中加入铝、钛，升温至铝、钛全部熔化；(4)保持温度1410～1430℃，向其中加入镍硼合金、锆，升温至镍硼合金、锆全部熔化，得到金属熔液；(5)降温，冷冻金属熔液，待温度降至1360～1380℃，再升温至1450～1470℃，进行出钢浇注。2.根据权利要求1所述的镍基高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(1)石墨为光谱石墨电极破碎至2～5mm的颗粒。3.根据权利要求1所述的镍基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。4.根据权利要求1所述的镍基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℃，向坩埚内加入剩余的石墨，于功率80KW下精炼20～30min。5.根据权利要求1所述的镍基高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(3)升温至铝、钛全部熔化后，再搅拌3～5min。6.根据权利要求1所述的镍基高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤(4)升温至镍硼合金、锆全部熔化后，再搅拌3～5min。7.根据权利要求1～6任一所述的镍基高温合金的真空冶炼工艺，其特征在于：加入铝、钛、镍硼合金、锆时的真空度≤0.1Pa。2CN105734314A说明书1/5页镍基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，具体涉及一种镍基高温合金的真空冶炼工艺。背景技术[0002]航空航天以及民用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)，目前按照企业标准，许多合金中氧、氮含量一般在20ppm左右。只有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，才能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气体含量，杂质含量以及合金的性能有重要影响。[0003]合金中的O，N，S在合金溶液中会形成非金属夹杂物，如(Al2O3)，(Ti，Ta)C/N，(Ti，Ta)S合金中非金属夹杂物的多少和形态都会对合金综合性能有重大影响。此外合金熔液的纯净度是衡量母合金锭质量和制造水平的重要指标。真空冶炼中是以碳为主要脱氧元素，由于碳的分解反应而达到将金属溶液的氧脱除，从而达到减少合金中的气体含量，纯净金属溶液，提高合金质量的目的。随着碳脱氧反应的进行，一氧化碳气体的溢出，将合金中的氢、氮有害气体带出。氧含量越低，金属熔液更易蒸发，合金中的低熔点有害杂质元素也易于排除。因而，脱氧是真空冶炼过程的一个关键步骤，脱氧效果直接决定了合金中的有害杂质含量，决定着能否提高合金使用性能和寿命。[0004]在航空使用的合金中，组分一般都包括铝、钛、硼、锆等几种低熔点元素。在加入这些低熔点元素进行合金化处理时，如果不严格控制加入的时机、温度、真空度等因素，则会产生较大的烧损和挥发，使合金化学成分难以控制，从而