一种高返回比合金的真空熔炼方法技术

本发明专利技术提供了一种高返回比合金的真空熔炼方法，所述高返回比合金的真空熔炼原料为：Ni

【技术实现步骤摘要】
一种高返回比合金的真空熔炼方法


[0001]本专利技术涉及合金熔炼相关
，具体为一种高返回比合金的真空熔炼方法。

技术介绍

[0002]GH3039是固溶强化型单相镍基奥氏体高温合金。合金元素的主要作用是，含Ni以形成面心立方奥氏体基体，提高抗氧化、耐蚀性及元素扩散能力；Cr、W、Mo起固溶强化作用，也是碳化物形成元素；Al、Ti、Nb是γ
′
相〔Ni3(Al、Ti)〕金属间化合物强化元素，弥散分布于基体内，影响位错行为以强化合金。高温合金GH3039在800℃～900℃工作温度下，具有高的强度和持久性能，良好的抗氧化性能，在室温下有比较好的塑性，便于成形。特别适宜于制造在850℃以下工作的航空发动机的火焰筒，加力燃烧室等工作部件。国内生产真空冶炼GH3039合金均采用的是纯金属料冶炼，国内外真空感应脱气的手段均是加强搅拌来进行脱气，同时也能达到均匀化冶炼目的。
[0003]原工艺存在以下缺点：1.利用全新金属原材料进行真空感应炼钢，由于易形成氮化物元素铬和铌元素的总含量在20.8～23.3%，而原材料全熔冶炼气体含量一般O＞30ppm、N＞70ppm，这对合金的塑形及可锻性均无益处。
[0004]2.铌元素在炼钢过程中受加入量和加入时间的影响易产生偏析，采用全新金属原材料进行真空感应炼钢，在精炼的后期铌元素的加入量偏大，不利于电极对铌元素的收得和对其偏析的控制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
[0007]优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
[0008]优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
[0009]优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
[0010]优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的40%
‑
70%。
[0011]优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：0～10pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
[0012]优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1510~1530℃，且精炼过程的真空度为：0～1pa，且精炼过程的精炼时间为：60～80min，且精炼过程之后通过对Al和C进行添加，再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
[0013]优选的，所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
[0014]优选的，所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术第一部分现有技术利用全新金属原材料真空感应炉炼钢，本专利在冶炼过程中配入40%
‑
70%的再生返回屑料，此技术方案很大程度上降低了真空感应炼钢过程中的N含量，为后期精炼期的脱氮提供了好的条件，确保实现较低氮含量的要求；并在第一部分现有技术中大量的铌元素在精炼的后期加入，本技术方案只有部分铌元素在精炼后期加入，确保了高的铌元素的收得率和避免铌元素的偏析；同时熔化期＜30Pa改为＜10Pa进行熔化屑料，高真空度下进行熔化操作有利于脱除N元素；并通过在第一部分现有的技术中心C与其他料分开加入，本方案中采用C和Al同时加入，Al的加入使局部发生了放热反应，使该局部的温度为1800℃以上，促进了碳氧反应：[C]+[O]=CO，大大降低了脱除了O元素。
具体实施方式
[0016]下面将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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0017]实施例一本专利技术的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0018]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
[0019]优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；步骤六：冷却定型过程。
[0020]优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
[0021]优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
[0022]优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的60%。
[0023]优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：8pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
[0024]优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1520℃，且精炼过程的真空度为：1pa，且精炼过程的精炼时间为：60min，且精炼过程之后通过对Al和C进行添加（先加Al，再加C），再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于，所述高返回比合金的真空熔炼原料为：Ni
‑
9996、Ni
‑
9999、M
‑
Cr、M
‑
Mo、M
‑
Al、M
‑
Ti、M
‑
Nb、M
‑
Ce、M
‑
Mn、碳电极和再生料。2.根据权利要求1所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；步骤六：冷却定型过程。3.根据权利要求2所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。4.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李徐刚，栾吉哲，李爱民，田水仙，罗保帅，耿长建，
申请(专利权)人：中航上大高温合金材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：