The invention discloses a method for preparing Fe \u2011 w intermediate alloy by electron beam melting with high purification, which has the following steps: smelting the raw materials in the water-cooled copper melting crucible by electron beam to obtain the molten alloy; pouring part of the molten alloy in the water-cooled copper melting crucible into the water-cooled copper solidification crucible at this time, and then pouring the molten alloy into the water-cooled copper solidification crucible to meet the requirements of its solidification When the thickness after solidification is required, reduce the beam power to make the molten alloy in the water-cooled copper melting crucible solidify and keep the red hot state, whichever is not flowing. At the same time, the molten alloy in the water-cooled copper solidification crucible solidifies rapidly; increase the beam power to make the alloy in the red hot state in the water-cooled copper melting crucible melt completely; repeat the above steps until the fusion in the water-cooled copper melting crucible The Fe \u2011 w master alloy in the water-cooled copper solidification crucible was obtained after gold depletion. The invention can greatly improve the metallurgical quality of the Fe \u2011 w intermediate alloy ingot and reduce the content of impurity elements C and P in the alloy.
【技术实现步骤摘要】
一种电子束熔炼高纯化制备Fe-W中间合金的方法
本专利技术涉及一种合金制备方法,具体地说是一种电子束熔炼高纯化制备Fe-W中间合金的方法。
技术介绍
中间合金,由于具备相对较低的熔点、化学性质比较稳定等因素常用作熔炼相关合金的添加剂。其中Fe-W合金就是很重要的一种,该中间合金的利用降低了熔炼温度以及生产成本。目前,市场上的Fe-W合金,分为两类:FeW75其含钨量一般在70%~80%左右,杂质含量C≤0.20%,P≤0.04%,S≤0.08%,Si≤0.5%,Mn≤0.25%;FeW80其含钨量一般在75%~85%,杂质含量C≤0.20%,P≤0.04%,S≤0.08%,Si≤0.7%和Mn≤0.25%。可见杂质含量较高。此外,容易出现宏观成分偏析,如使用硅铁和铝作还原剂生产的Fe-W在高度上存在的偏析很大(2~5%W)。在航空航天领域很多关键材料如Inconel718plus等镍基高温合金的中,W,Fe的添加是非常重要的,可以明显改善合金的力学性能。作为高温合金熔炼制备中关键的一环,对合金杂质水平以及冶金质量存在很大影响。合金杂质元素对高温合金持久、蠕变等性能会产生严重的影响,必须把它们的含量和数量控制到尽可能低的水平。若直接添加高纯化的W单质元素,无疑增加了成本也提高了对设备的要求。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题,而提供一种电子束熔炼高纯化制备Fe-W中间合金的方法。电子束熔炼技术在高真空的条件下利用高能量密度的电子束轰击母材使其完全融化,并使熔池在较高的温度过热一定的时间, ...
【技术保护点】
1.一种电子束熔炼高纯化制备Fe-W中间合金的方法,其特征在于具有如下步骤:/nS1、将Fe-W中间合金的原料Fe和W破碎成碎块;/nS2、对破碎成碎块的原料进行清洗,备用;/nS3、将清洗干净后的原料置于电子束熔炼炉的水冷铜熔炼坩埚中;/nS4、对电子束熔炼炉进行真空预抽,之后,对电子束熔炼炉进行抽高真空,达到高真空标准;/nS5、对水冷铜熔炼坩埚中的原料进行电子束熔炼,得到熔融合金;/nS6、将此时水冷铜熔炼坩埚中部分熔融合金倒入水冷铜凝固坩埚中,并保持水冷铜熔炼坩埚中熔融合金仍为熔融态,待此时倒入水冷铜凝固坩埚中的熔融合金的量能够满足其凝固后的厚度要求时,减小束流功率使水冷铜熔炼坩埚中的熔融合金凝固,并保持红热状态,以不流动为准,同时,水冷铜凝固坩埚中的熔融合金快速凝固;/n加大束流功率,使水冷铜熔炼坩埚中的红热状态的合金完全熔化;/nS7、重复步骤S6,直至水冷铜熔炼坩埚中熔融合金耗尽,水冷铜凝固坩埚中的熔融合金快速凝固,得到位于水冷铜凝固坩埚中的Fe-W中间合金。/n
【技术特征摘要】
1.一种电子束熔炼高纯化制备Fe-W中间合金的方法,其特征在于具有如下步骤:
S1、将Fe-W中间合金的原料Fe和W破碎成碎块;
S2、对破碎成碎块的原料进行清洗,备用;
S3、将清洗干净后的原料置于电子束熔炼炉的水冷铜熔炼坩埚中;
S4、对电子束熔炼炉进行真空预抽,之后,对电子束熔炼炉进行抽高真空,达到高真空标准;
S5、对水冷铜熔炼坩埚中的原料进行电子束熔炼,得到熔融合金;
S6、将此时水冷铜熔炼坩埚中部分熔融合金倒入水冷铜凝固坩埚中,并保持水冷铜熔炼坩埚中熔融合金仍为熔融态,待此时倒入水冷铜凝固坩埚中的熔融合金的量能够满足其凝固后的厚度要求时,减小束流功率使水冷铜熔炼坩埚中的熔融合金凝固,并保持红热状态,以不流动为准,同时,水冷铜凝固坩埚中的熔融合金快速凝固;
加大束流功率,使水冷铜熔炼坩埚中的红热状态的合金完全熔化;
S7、重复步骤S6,直至水冷铜熔炼坩埚中熔融合金耗尽,水冷铜凝固坩埚中的熔融合金快速凝固,得到位于水冷铜凝固坩埚中的Fe-W中间合金。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述碎块的三维尺寸小于20mm。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S4的具体步骤如下:
关闭电子束熔炼炉炉门进行真空预抽,当电子束熔炼炉的熔炼室真空度≤10Pa后,对电子束熔炼炉进行抽高真空,使得电子束熔炼炉的熔炼室真空度小于5×10-2Pa,电子枪体真空度小于5×10-3Pa,达到高真空标准。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭毅,赵龙海,庄辛鹏,刘惠平,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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