镍基高温合金的冶炼方法.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CN105648278A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610192691.9(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)发明人马中钢郭建亭李道乾王光华李娜(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.C22C19/05(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称镍基高温合金的冶炼方法(57)摘要本发明涉及合金冶炼方法，具体涉及一种镍基高温合金的冶炼方法。所述的冶炼方法包括以下步骤：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、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；加入金属钙，全部熔化后，升温进行精炼；降温，向其中加入铝、钛，升温至铝、钛全部熔化；向其中加入镍硼合金，升温至镍硼合金熔化；先降温，冷冻金属熔液，再升温，出钢浇注。本发明降低了高温合金中有害气体及低熔点有害杂质的含量，达到纯净合金熔液，减少合金元素偏析，保证合金性能的目的。CN105648278ACN105648278A权利要求书1/1页1.一种镍基高温合金的冶炼方法，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、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)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，使得上浮到金属熔液液面的浮渣排到坩埚壁的后部；(4)加入铝、钛：降温至1370～1390℃，向其中加入铝、钛，升温至铝、钛全部熔化；(5)加入镍硼合金：保持温度1410～1430℃，向其中加入镍硼合金，升温至镍硼合金熔化；(6)冷冻金属熔液、出钢浇注：降温，待温度降至1360～1380℃，再升温至1450～1470℃，出钢浇注。2.根据权利要求1所述的镍基高温合金的冶炼方法，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或2所述的镍基高温合金的冶炼方法，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冶炼方法，其特征在于：步骤(2)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冶炼方法，其特征在于：步骤(3)加入的金属钙全部熔化后，再将温度升至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。6.根据权利要求1所述的镍基高温合金的冶炼方法，其特征在于：步骤(3)金属钙的用量为高温合金总质量的0.02～0.05％。7.根据权利要求1所述的镍基高温合金的冶炼方法，其特征在于：步骤(4)升温至铝、钛全部熔化后，再搅拌3～5min。8.根据权利要求1所述的镍基高温合金的冶炼方法，其特征在于：步骤(5)升温至镍硼合金熔化后，再搅拌3～5min。9.根据权利要求1～8任一所述的镍基高温合金的冶炼方法，其特征在于：加入铝、钛、镍硼合金时的真空度≤0.1Pa。2CN105648278A说明书1/6页镍基高温合金的冶炼方法技术领域[0001]本发明涉及合金冶炼方法，具体涉及一种镍基高温合金的冶炼方法。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