【技术实现步骤摘要】
一种通过造渣促进电子束精炼镍基高温合金脱硫的方法
本专利技术涉及一种通过造渣促进电子束精炼镍基高温合金脱硫的方法。
技术介绍
高温合金是现代航空发动机、工业燃气轮机等关键热端部件(如涡轮叶片、涡轮盘等)所需的重要高温结构材料，合金中的微量杂质元素对高温合金的性能具有很大的影响，S是其中主要的杂质元素之一。高温合金中的S杂质元素容易形成低熔点共晶物，降低材料塑性，同时也容易发生偏析，增加结晶裂纹的敏感性。因此控制和减少硫元素的含量是解决高温合金母材的超纯净化问题的关键。对于镍基高温合金脱硫，通常情况下比较可行的方法是采用真空感应熔炼法熔炼合金。目前，国内较为成熟的真空感应熔炼技术可以将合金中的硫含量降到10ppmw左右，单独使用真空感应熔炼技术脱硫效果往往并不显著，还需要配合添加脱硫剂脱硫，即选用一些与硫具有较大亲和力，而且能够生成高熔点且低密度易于上浮的硫化物的金属元素作为脱硫剂。然而，依赖真空感应熔炼技术进行脱硫的终产物CaS和钙铝酸盐等夹杂只能依靠上浮去除，对去除小尺寸夹杂物的效果十分有限，这将对高温合金的高纯化...
【技术保护点】
1.一种通过造渣促进电子束精炼镍基高温合金脱硫的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、高温合金原材料的预处理：/nS11、所述原材料为FGH4096合金；/nS12、利用线切割车床将所述原材料切割成长度为60mm、宽度为20mm、高度为20mm的块体；/nS13、使用砂轮机对切割后的所述原材料进行打磨抛光，去除表面的夹杂粘连和氧化皮杂质，确保所述原材料表面光亮清洁；/nS14、对打磨后的所述原材料进行清洗；超声清洗完毕后，将清洗后的所述原材料放置于烘干箱中，期间防止粘附灰尘和其它杂质，在80℃温度条件下烘干10min，待电子束精炼使用；/nS2、电子束精炼提纯镍基高温合...
【技术特征摘要】
1.一种通过造渣促进电子束精炼镍基高温合金脱硫的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、高温合金原材料的预处理：
S11、所述原材料为FGH4096合金；
S12、利用线切割车床将所述原材料切割成长度为60mm、宽度为20mm、高度为20mm的块体；
S13、使用砂轮机对切割后的所述原材料进行打磨抛光，去除表面的夹杂粘连和氧化皮杂质，确保所述原材料表面光亮清洁；
S14、对打磨后的所述原材料进行清洗；超声清洗完毕后，将清洗后的所述原材料放置于烘干箱中，期间防止粘附灰尘和其它杂质，在80℃温度条件下烘干10min，待电子束精炼使用；
S2、电子束精炼提纯镍基高温合金：
S21、对电子束熔炼炉炉体及炉壁进行清理；
S22、对水冷铜坩埚进行清理；
S23、将制备的渣剂放置在水冷铜坩埚底部，将预处理后的所述原材料放置在渣剂的上部，确定一切准备就绪且炉体清洁后关闭炉门准备精炼；
S24、对电子束熔炼炉熔炼室和电子枪室进行真空预抽，达到目标真空度；达到目标真空度后，对电子枪进行预热；
S25、预热完毕后，以电子束环形扫描路径熔炼所述原材料；
S26、观察所述原材料是否熔化，待水冷铜坩埚中原材料完全熔化并与渣剂充分混合后，对所述原材料进行精炼20min，使得高温合金熔体中的硫杂质与渣剂充分反应；
S27、精炼过程完毕后，控制电子束精炼参数，使脱硫产物和渣剂迁移到铸锭上表面边缘处；
S28、关闭电子枪高压电源，增加电子枪束流至60mA，待高压值降为0kV后关闭电子枪电源，使合金锭在水冷铜坩埚中充分凝固并冷却2h；
S29、待炉体和铸锭冷却2h后取出电子束精炼的FGH4096合金铸锭，切除铸锭表面最后凝固区域的夹杂物和渣剂富集部分，得到高纯的FGH4096高温合金铸锭。
2.根据权利要求1所述的通过造渣促进电子束精炼镍基高温合金脱硫的方法，其特征在于，所述步骤S14的具体步骤如下：
将打磨后的FGH4096合金块放置在烧杯中，向烧杯中加入足量的酒精使其可以覆盖合金块，将烧杯放置在超声清洗机内，使用超声清洗机对其进行超声清洗三次，去除合金块表面粘附的油污杂质；
超声清洗完毕后，将烧杯中酒精沥干，放置于烘干箱中，期间防止粘附灰尘和其它杂质，在80℃温度条件下烘干10min，待电子束精炼使用。
3.根据权利要求1所述的通过造渣促进电子束精炼镍基高温合金脱硫的方法，其特征在于，所述步骤S21的具体步骤如下：
先使用粗砂纸和刷子清理电子束熔炼炉炉体及炉壁污染物，然后将碳毡覆盖在坩埚周...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭毅，李毅，游小刚，李鹏廷，
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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