一种用于高温合金母合金纯净化冶炼的底吹氩方法技术

本发明专利技术涉及金属熔炼、铸造领域，具体涉及一种用于高温合金母合金纯净化冶炼的底吹氩方法。根据冶炼炉容量定制透气塞，若采用捣打坩埚，需将透气砂铺于透气塞上方，周围采用捣打料填充，通过纯镍洗炉使坩埚烧结，得到适用于底吹氩的捣打坩埚，根据经验公式初步制定吹氩压强、氩气流量和吹氩时间等工艺参数，待合金熔体精炼结束后进行底吹氩工艺，最后降温浇注。所述工艺方法制定的底吹氩工艺，能够大幅度降低母合金中的夹杂含量，降低母合金重熔期间的浮渣占比，提高高温合金母合金锭的冶金质量。本发明专利技术适用于大多数铸造高温合金母合金的纯净化冶炼，操作简单，实施难度低，效果显著。效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温合金母合金纯净化冶炼的底吹氩方法

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[0001]本专利技术涉及金属熔炼、铸造领域，具体涉及一种用于高温合金母合金纯净化冶炼的底吹氩方法。

技术介绍
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[0002]高温合金具有优异的高温抗氧化、腐蚀、蠕变及疲劳性能，因而被广泛应用于制造航空航天发动机和燃气轮机的关键结构件。合金的纯净度对高温性能影响尤为巨大，研究表明，铸件中的非金属夹杂是合金发生损伤甚至断裂的主要原因之一。目前高温合金母合金的制备通常以真空感应熔炼，或配合电渣重熔或真空自耗的方式进行。其中，通过真空感应炉进行高温精炼，可促进一部分杂质元素形成非金属夹杂上浮至熔体表面，并通过坩埚的吸附作用或中间包的挡渣作用去除，另一部分则以气体形式通过真空炉内的高真空负压效应被真空泵抽出，从而使合金中的气体和杂质元素总量降至200ppm以下。但熔炼过程中形成的细小非金属夹杂(10μm以下)在熔体中的上浮速率极慢，并且难以通过挡渣过滤手段去除，一旦进入高温合金铸件，将严重影响合金的服役性能。采用电渣重熔或真空自耗的方式虽然可进一步去除母合金中的夹杂含量，但二次重熔不仅会损耗一部分母合金(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高温合金母合金纯净化冶炼的底吹氩方法，其特征在于，该底吹氩方法包括以下步骤：(1)根据实际情况定制底吹氩透气塞尺寸，并与坩埚主体进行组合、烧结，形成底吹氩坩埚；(2)将原料放入真空感应炉内进行熔炼，按照工艺要求化清及高温精炼，待熔体表面稳定后关闭真空泵机组；真空感应熔炼时，保证炉内气压低于40Pa，精炼时间不低于20min；(3)关闭真空泵机组，并充入高纯氩气至炉内气压为0.2～0.4MPa，打开底吹氩供气系统，根据坩埚内熔体质量设置底吹氩工艺参数，底吹氩工艺参数应满足下式：其中，R为气体常数，T为熔体温度(K)，f
Ar
为吹氩流量(m3/min)，P
Ar
为吹氩气压(MPa)，m为熔炼合金质量(kg)，φ1透气塞直径(mm)，P0为炉内气压(MPa)，k气孔率(％)。2.按照权利要求1所述的用于高温合金母合金纯净化冶炼的底吹氩方法，其特征在于，步骤(1)中，底吹氩坩埚为捣打坩埚，透气塞直径φ1(mm)、高度d(mm)以及气孔率k(％)计算公式如下：其中，φ2为坩埚内径(mm)；其中，d0为捣打坩埚底厚度(mm)；气孔率：25％≤k≤35％。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：舒德龙，谢君，侯桂臣，王振江，荀淑玲，盛乃成，周亦胄，孙晓峰，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：