一种含钛铁-镍基合金的电渣重熔方法技术

本发明专利技术公开了一种含钛铁

【技术实现步骤摘要】
一种含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种含钛的铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法。

技术介绍

[0002]NS1402合金是一种含钛铁
‑
镍基耐蚀合金。将合金中镍量提高到33％～38％，并且加入稳定化元素钛，既可以提高钢的耐应力腐蚀断裂性能，又极大地改善了钢在还原性酸中的耐蚀性和可加工性能。由于此合金具有良好的耐蚀性，在化学加工等工业中得到较广泛的应用。
[0003]NS1402合金的冶炼工艺为真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)。电渣重熔铸锭具有成分均匀、纯净度高、组织致密等特点，因此电渣重熔是高温合金的重要冶炼手段。电渣重熔设备简单，操作方便，铸锭表面光洁，热塑性好，成材率高。电渣重熔去硫、去除非金属夹杂物效果良好。
[0004]电渣重熔要求其使用的渣系有合适的物性参数，其中，渣系熔化温度、黏度、电阻率是判断渣系是否适合合金冶炼的最主要因素，在渣系中通过调整CaO、Al2O3、MgO和Ca2F 的比例，使渣系具有合适的熔化温度、黏度及电阻率。在电渣重熔过程中，易氧化的元素会优先跟氧结合，保证主要的元素不被氧化。合金中的铝钛的一部分作用就是脱氧作用，可以防止主要元素的氧化。原理：当合金熔化后，变成液态进入渣池。这时，铝和钛优先与氧结合，就阻止了主要合金元素的氧化。保证了合金的质量。因此，在熔炼过程中，铝和钛这类易于氧结合的金属元素就会减少。但钛元素除了起到脱氧作用之外，还起到成分元素的作用，合理的钛含量可以提高合金的耐晶间腐蚀性能。因此，要保证钛成分在合理的范围，必须控制渣系成分配比，使得渣系既有温度合理，使得产品有良好的成型性，良好的外观质量，又可以使合金中钛的含量可以控制在0.6
‑
1.2％之间，使得合金具有良好的耐晶间腐蚀性能。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种含钛铁
‑
镍基含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，解决
技术介绍
中提出的至少一个技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，其特征在于，采用下列重量百分比组成的渣系：13％
‑
17％的CaO，4％
‑
7％的MgO，4％
‑
7％的TiO，19％～23％的Al2O3，余量为CaF2。
[0009]优选的，采用下列重量百分比组成的渣系：15％的CaO，5％的MgO，5％的TiO，20％的Al2O3，55％的CaF2。
[0010]优选的，所述渣系的熔点温度为1300℃～1320℃。
[0011]优选的，所述渣系在1600℃
‑
1600℃时的电阻率为0.25
‑
0.35Ω
·
cm。
[0012]优选的，所述渣系在1600
‑
1600℃时的密度为2.5g/cm3。
[0013]优选的，在电渣重熔冶炼过程中，渣系在1600
‑
1660℃下进行化渣，化渣时间为30
‑
40分钟，化渣后将液态的熔渣倾倒在结晶器中，化渣结束后进入熔炼阶段，熔炼过程中不断添加烘干的渣系至冶炼结束，进行补缩操作。
[0014]优选的，所述渣系的用量＝(结晶器内径2
×
(80～200mm))
×
0.25
×
2.5g/cm3/1000000，单位为kg。
[0015](三)有益效果
[0016]本专利技术提供了一种含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0017]1、在渣系中加入通过调整CaO、Al2O3、MgO和Ca2F的比例，使渣系具有合适的熔化温度、黏度及电阻率。
[0018]2、通过本专利技术提供的渣系，制备出外观质量良好，元素成分分布均匀的NS1402铁镍基合金，将易烧损元素钛控制在合格的范围内，很好地解决了含Ti的NS1402合金在电渣重熔冶炼过程中存在的钛易氧化元素烧损问题。
[0019]本渣系产品图
附图说明
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：
[0021]图1为本专利技术实施例冶炼后的成分；
[0022]图2为电渣外观效果图。
[0023]具体实施方法
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明：
[0026]本专利技术采用的技术方案是：一种含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，其特征在于，采用下列重量百分比组成的渣系：13％
‑
17％的CaO，4％
‑
7％的MgO，4％
‑
7％的TiO，19％～23％的Al2O3，余量为CaF2。
[0027]上述实施例中CaF2能降低渣的熔点、粘度和表面张力。但和其他组元相比，CaF2的电导率较高，纯CaF2在1650℃时电导率达4.54Ω
‑
1.cm
‑
1；渣中CaF2含量高，熔炼中易放出有害气体和烟尘，造成环境污染。渣中加入CaO将增大渣的碱度，提高脱硫效率，在CaO加入量为 40％情况下，脱硫率最高可达到85％；而且CaO的加入能够降低渣的电导率。但是CaO吸水性强，易带入氢和氧，造成钢增氢增氧；Al2O3能明显降低渣的电导率，减少电耗，提高生产率。但是渣中Al2O3增加，将使渣的熔化温度和粘度升高，并将降低渣的脱硫效果，另外会使重熔过程难以建立和稳定。一般Al2O3的含量不大于50％；渣中含有适当的MgO将会在渣池表面形成一层半凝固膜，可防止渣池吸氧及防止渣中变价氧化物向金属熔池传递供氧，从而使铸锭中氧、氢、氮含量降低，同时这层凝固膜可减少渣表面向大气辐射的热损失。但是MgO 容易使熔渣的粘度提高，所以渣中含MgO一般不超过15％；在重熔含Ti的钢及合金时，渣中
加入一定量的TiO2可以抑制钢中钛的烧损；
[0028]对于高钛低铝型高温合金，由于合金中铝质量分数的下降，钛的烧损量也就随之增加。针对这一问题，采用含CaF2、Al2O3、MgO、TiO2的四元渣系进行电渣重熔。由于渣金之间存在可逆反应式：因此向渣系中加TiO2可减少合金中钛的烧损。但由于TiO2是变价氧化物，控制不当会起传递供氧作用，渣系中加入MgO可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，其特征在于，采用下列重量百分比组成的渣系：13％
‑
17％的CaO，4％
‑
7％的MgO，4％
‑
7％的TiO，19％～23％的Al2O3，余量为CaF2。2.根据权利要求1所述含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，其特征在于：采用下列重量百分比组成的渣系：15％的CaO，5％的MgO，5％的TiO，20％的Al2O3，55％的CaF2。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，其特征在于：所述渣系的熔点温度为1300℃～1320℃。4.根据权利要求1
‑
2任一项所述含钛铁
‑
镍基合金的电渣重熔方法，其特征在于：所述渣系在1600℃
‑
1600℃时的电阻率为0.25
‑
0.35Ω

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳美，刘聪，许秀林，马忠仁，唐洪兰，于可新，
申请(专利权)人：秦皇岛核诚镍业有限公司，
类型：发明
国别省市：