一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法技术

本发明专利技术属于冶炼技术领域，具体涉及一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法，本方法通过对钢锭模加热，减少钢锭模与金属液的温差，降低金属液冷却凝固速度，增加金属熔体的流动性，使铸锭内部热量及时传导到表面，内部尽快凝固，减少母合金中部和中心部位的缩孔，使母合金铸锭各部分尽量均匀凝固外，实现由下向上依次凝固，下部先凝固部分产生的收缩可以得到上部金属液体的补充，减少上部缩孔和疏松的形成，本发明专利技术应用范围主要适用于高温合金母合金，也可推广到其他真空感应熔炼的合金。

【技术实现步骤摘要】
一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法
本专利技术属于冶炼
，具体涉及一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法。
技术介绍
母合金浇注凝固过程中，当金属液浇注到钢锭模中时，由于浇注母合金的钢锭模温度显著低于金属液温度，金属液的温度快速传递给钢锭模，接近母合金钢锭模内表面的金属液迅速凝固，铸锭凝固的方式是由外向内。凝固过程中合金体积收缩，往往在母合金最后凝固的部位（中心）出现缩孔及疏松。母合金凝固时上方无金属液的继续补充，在母合金头部形成了一个开放式的缩孔，为一次缩孔。一次缩孔通常通过使用保温冒口，对头部凝固钢水进行保温，降低缩孔深度，钢锭冷却后将帽口部位切除，不影响合金内部质量，但降低了合金成材率，在母合金凝固的中部，最后凝固部位收缩形成的孔洞，无法得到周围金属液的补充，在母合金铸锭内部形成了闭合式缩孔，为二次缩孔。常规浇注方式无法消除二次缩孔。真空熔炼母合金浇注后，在铸锭中经常存在两个问题：一是一次缩孔位于母合金铸锭的最上端且缩孔较深，有时缩孔深度甚至达到母合金高度的1/3～1/2。二是二次缩孔存在于合金铸锭内部，呈连续或不连续分布，无法切除。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题及不足，本专利技术提供一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法，该方法按照下述步骤进行：步骤1：按照计算的配料单进行合金原料的配制并装入到熔炼坩埚中；步骤2：熔炼坩埚进行烘烤工艺和洗炉工艺，洗炉工艺采用纯镍或同钢种返回料进行洗炉；步骤3：对合金原料进行烘烤除气；步骤4：分别对漏斗砖和分流砖进行400℃条件下2小时烘烤处理；步骤5：在真空感应炉铸锭室中使用环形加热炉对铸模进行加热；步骤6：在真空度<4Pa的条件下在熔炼坩埚中熔炼合金原料，得合金液体；步骤7：将步骤6中的合金液体浇注到铸模中；步骤8：铸模冷却、出炉，铸模中的合金液体充分凝固后，进行脱模。进一步的，步骤1中，所采用的熔炼坩埚为镁质或铝质成型坩埚。进一步的，步骤5中，铸模的加热温度为600-650℃。进一步的，步骤6中，熔炼合金的过程分为熔化期、精炼期和合金化期，熔化期是开始以小功率送电，然后逐渐升功率，分段提温熔化，最后大功率送点至合金原料融清；精炼期是合金原料融清后熔池液面应保持平静、不冒泡、液面不翻膜状态；合金化期是在合金原料融清中加入其它所需合金元素后，搅拌熔池使得熔池内合金成分均匀化。进一步的，步骤7中，合金液体的过热温度为100℃-120℃。进一步的，步骤8中，铸模的冷却时间为10-15分钟。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术是在真空感应炉中使用环形加热炉对铸模进行加热，由于铸模被加热，在将合金液体浇注到铸模中时，降低了铸模内合金液体冷却凝固速度，增加了金属熔体的流动性，使铸锭表面和内部均匀凝固，在凝固过程中，根据工况控制浇注速度，使铸模内部的合金液体由下向上依次凝固，上部未凝固合金液体补充下部凝固收缩，使母合金凝固部位得到周围合金液体的充分补充，生产的母合金内部组织致密、无孔洞、缩孔及疏松。附图说明图1为未进行铸模加热的有二次缩孔的母合金纵剖面结构示意图；图2为进行铸模加热后无二次缩孔的母合金纵剖面结构示意图；图3为未进行铸模加热的有二次缩孔的母合金横向低倍组织示意图；图4为进行铸模加热后无二次缩孔的母合金横向低倍组织示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明。一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法，该方法按照下述步骤进行：步骤1：按照计算的配料单进行合金原料的配制并装入到熔炼坩埚中，熔炼坩埚为镁质或铝质成型坩埚；步骤2：熔炼坩埚进行烘烤工艺和洗炉工艺，洗炉工艺采用纯镍或同钢种返回料进行洗炉；步骤3：对合金原料进行烘烤除气；步骤4：分别对漏斗砖和分流砖进行400℃条件下2小时烘烤处理；步骤5：在真空感应炉铸锭室中使用环形加热炉对铸模进行加热，铸模的加热温度为600-650℃；步骤6：在真空度<4Pa的条件下在熔炼坩埚中熔炼合金原料，得合金液体，熔炼合金的过程分为熔化期、精炼期和合金化期，熔化期是开始以小功率送电，然后逐渐升功率，分段提温熔化，最后大功率送点至合金原料融清；精炼期是合金原料融清后熔池液面应保持平静、不冒泡、液面不翻膜状态；合金化期是在合金原料融清中加入其它所需合金元素后，搅拌熔池使得熔池内合金成分均匀化；步骤7：将步骤6中的合金液体浇注到铸模中，合金液体的过热温度为100℃-120℃；步骤8：铸模冷却10-15分钟后出炉，铸模中的合金液体充分凝固后，进行脱模，得母合金。实施例1（1）冶炼合金名称：K418。（2）配料：按照计算的配料单进行配料、装料。（3）熔炼准备工作：1）熔炼坩埚采用镁质或铝质成型坩埚；2）坩埚进行烘烤和洗炉工艺，洗炉工艺采用纯镍或同钢种返回料进行洗炉；3）原料烘烤：分别对Ni、Co、Cr、W和Mo上述原材料进行烘烤除气；4）耐火材料烘烤：漏斗砖和分流砖分别进行400℃条件下2小时烘烤处理；5）在真空感应炉铸锭室中使用环形加热炉对铸模进行加热，铸模的加热温度为600℃。（4）真空冶炼：在真空度<4Pa的条件下在熔炼坩埚中熔炼合金原料，得合金液体，熔炼合金的过程分为熔化期、精炼期和合金化期，熔化期是开始以小功率送电，然后逐渐升功率，分段提温熔化，最后大功率送点至合金原料融清；精炼期是合金原料融清后熔池液面应保持平静、不冒泡、液面不翻膜状态；合金化期是在合金原料融清中加入其它所需合金元素后，搅拌熔池使得熔池内合金成分均匀化。（5）浇注：当熔池温度合适时，搅拌熔池后即可带电浇注，合金液体温度过热100℃时倾转坩埚，将合金液体浇注到漏斗中，按照分流盘浇注到铸模中。（6）铸模冷却10分钟后出炉，铸模中的合金液体充分凝固后，进行脱模，得到母合金。实施例2（1）冶炼合金名称：K418。（2）配料：按照计算的配料单进行配料、装料。（3）熔炼准备工作：1）熔炼坩埚采用镁质或铝质成型坩埚；2）坩埚进行烘烤和洗炉工艺，洗炉工艺采用纯镍或同钢种返回料进行洗炉；3）原料烘烤：分别对Ni、Co、Cr、W和Mo上述原材料进行烘烤除气；4）耐火材料烘烤：漏斗砖和分流砖分别进行400℃条件下2小时烘烤处理；5）在真空感应炉铸锭室中使用环形加热炉对铸模进行加热，铸模的加热温度为620℃。（4）真空冶炼：在真空度<4Pa的条件下在熔炼坩埚中熔炼合金原料，得合金液体，熔炼合金的过程分为熔化期、精炼期和合金化期，熔化期是开始以小功率送电，然后逐渐升功率，分段提温熔化，最后大功率送点至合金原料融清；精炼期是合金原料融清后熔池液面应保持平静、不冒泡、液面不翻膜状态；合金化期是在合金原料融清中加入其它所需合金元素后，搅拌熔池使得熔池内合金成分均匀化。（5）浇注：当熔池温度合适时，搅拌熔池后即可带电浇注，合金液体温度过热110℃时倾转坩埚，将合金液体浇注到漏斗中，按照分流盘浇注到铸模中。（6）铸模冷却13分钟后出炉，铸模中的合金液体充分凝固后，进行脱模，得到母合金。实施例3（1）冶炼合金名称：K418。（2）配料：按照计算的配料单进行配料、装料。（3）熔炼准备工作：1）熔炼坩埚采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法，其特征在于，该方法按照下述步骤进行：步骤1：按照计算的配料单进行合金原料的配制并装入到熔炼坩埚中；步骤2：熔炼坩埚进行烘烤工艺和洗炉工艺，洗炉工艺采用纯镍或同钢种返回料进行洗炉；步骤3：对合金原料进行烘烤除气；步骤4：分别对漏斗砖和分流砖进行400℃条件下2小时烘烤处理；步骤5：在真空感应炉铸锭室中使用环形加热炉对铸模进行加热；步骤6：在真空度

【技术特征摘要】
1.一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法，其特征在于，该方法按照下述步骤进行：步骤1：按照计算的配料单进行合金原料的配制并装入到熔炼坩埚中；步骤2：熔炼坩埚进行烘烤工艺和洗炉工艺，洗炉工艺采用纯镍或同钢种返回料进行洗炉；步骤3：对合金原料进行烘烤除气；步骤4：分别对漏斗砖和分流砖进行400℃条件下2小时烘烤处理；步骤5：在真空感应炉铸锭室中使用环形加热炉对铸模进行加热；步骤6：在真空度<4Pa的条件下在熔炼坩埚中熔炼合金原料，得合金液体；步骤7：将步骤6中的合金液体浇注到铸模中；步骤8：铸模冷却、出炉，铸模中的合金液体充分凝固后，进行脱模，得母合金。2.如权利要求1所述的一种消除真空冶炼母合金棒材缩孔及疏松的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所采用的熔炼坩埚为镁质或铝质成型坩埚。3.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：常跃威，王子，杨艳，刘锋，陈福平，张东，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62