一种真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102719686A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102719686A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210219172.9(22)申请日2012.06.29(71)申请人山西太钢不锈钢股份有限公司地址030003山西省太原市尖草坪街2号(72)发明人赵鸿燕王贺利王伟乔俊生(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人王思俊(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C19/03(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称一种真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法(57)摘要本发明涉及一种真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法，它包括下述依次的步骤：Ⅰ按照配比将合金原料装入炉内；Ⅱ关闭炉盖抽真空，送电熔化炉料；Ⅲ熔化期，熔化速度≤1/2炉最大容量/小时；Ⅳ前精炼期炉料全部化清后，开始底吹氩气精炼，精炼20-25分钟；Ⅴ合金化期停止吹氩，加入Ａl、Ti进行合金化；ⅥＡl、Ti化清后，进入后精炼期，再次进行底吹氩气精炼；Ⅶ充气精炼结束后，关闭真空泵，向炉内与锭模内充入氩气；Ⅷ终点合金化：加入B、Zr、稀土元素，加入Ni-Mg合金；Ⅸ3-4分钟后带电出钢浇铸成合金锭。本真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法精炼时间为35-40分钟，就可以得到碳含量均很低的镍基高温合金。CN1027968ACN102719686A权利要求书1/1页1.一种真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法，它包括下述依次的步骤：Ⅰ按照配比将合金原料装入炉内；Ⅱ关闭炉盖抽真空，炉内压强不大于10Pa时，送电熔化炉料；Ⅲ熔化期，熔化速度≤1/2炉最大容量/小时；Ⅳ前精炼期炉料全部化清后，观察合金液面不再冒气泡，熔池表面平静后进入前精炼期；开始底吹氩气精炼，氩气流量0.4-0.5min/L，真空度不大于5Pa，精炼温度1500-1550℃，精炼20-25分钟；Ⅴ合金化期停止吹氩，钢液降温至钢液面结膜,加入Ａl、Ti进行合金化；ⅥＡl、Ti化清后，进入后精炼期，再次进行底吹氩气，氩气流量0.4-0.5min/L，精炼10-15分钟，温度1450～1500℃；Ⅶ充气精炼结束后，关闭真空泵，停止抽真空；向炉内与锭模内充入氩气，氩气为0.2～0.3bar；Ⅷ终点合金化：加入B、Zr、稀土元素，加入Ni-Mg合金；Ⅸ3-4分钟后带电出钢浇铸成合金锭。2CN102719686A说明书1/4页一种真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法技术领域[0001]本发明涉及一种真空感应炉冶炼镍基合金的方法。背景技术[0002]镍基高温合金通常由真空感应炉冶炼，合金中含有大量的氮化物形成元素Cr、Al、Ti等，气体元素N、H在镍基合金中溶解度较高，从而从镍基合金液中脱除N、H较为困难。目前，真空感应炉冶炼镍基高温合金，一种方法是原料中配入一定的碳，通过较高真空下的碳脱氧反应来进行脱气精炼；另一种方法是延长精炼时间，并且在精炼期及合金化期多次冷冻处理镍基合金液，通过降低气体溶解度来脱气；这两种方法缺点是合金中最终的碳含量容易超标，且脱气反应的动力学条件差，脱气能力有限，冶炼时间长，通常产品中N含量大于70ppm，H大于2ppm。发明内容[0003]为了克服现有真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法的上述不足，本发明提供一种脱气效率高的真空感应炉冶炼镍基高温合金方法。[0004]本发明技术方案是在真空感应炉冶炼镍基高温合金时，创造有利于脱气反应的动力学条件，提高真空下合金液与气相的接触面积，提高气体元素N、H扩散速度的方法，通过真空感应炉炉底吹入高纯氩气，在合金液内形成氩气泡，由于气泡内N、H分压较低，合金熔体内溶解的N、H扩散进入氩气泡，在高真空条件下，氩气泡上浮排出，促进了脱气反应的进行。另外，上浮的氩气泡对合金液起到搅拌作用，增大了合金液比表面积，增强了精炼脱气效果。[0005]首先在真空下熔化合金料，冶炼工艺包括熔化期、前精炼期，合金化期和后精炼期，在前精炼期熔融合金液具有一定脱氧的前提下，开始底吹氩气精炼，氩气流量0.4-0.5min/L，真空度小于5Pa，精炼温度1500-1550℃，精炼20-25分钟；合金化期停止吹氩，钢液降温后加入Ａl、Ti进行合金化；Ａl、Ti化清后，进入后精炼期，再次进行底吹氩气，精炼10-15分钟，温度1450-1500℃。精炼结束后，带电出钢浇铸成合金锭。[0006]本真空感应炉冶炼镍基高温合金的方法包括下述依次的步骤：Ⅰ按照配比将合金原料装入炉内；Ⅱ关闭炉盖抽真空，炉内压强不大于10Pa时，送电熔化炉料；Ⅲ熔化期，熔化速度≤1/2炉最大容量/小时；Ⅳ前精炼期炉料全部化清