【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温合金熔炼，具体而言，涉及一种gh4169合金及其真空冶炼方法。
技术介绍
1、gh4169是一种沉淀强化镍基变形高温合金，其基体为ni-cr固溶体，含ni质量分数在50％以上，可以承受650℃左右高温，与美国牌号inconel718相似，在-253～650℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能和焊接性能。该合金的化学成分主要分为3类：普通成分、优质成分、高纯成分，见表1所示。优质和高纯gh4169对合金中氧、氮和微量有害元素提出了更高的要求。核能应用的gh4169合金，需控制硼的含量(其他元素成分不变)，具体含量由供需双方协商确定。当硼含量≤0.0020wt.％时，为与宇航工业用的gh4169合金加以区别，合金牌号为gh4169a。
2、真空感应熔炼(简称vim)是在密闭真空条件下，线圈通电时会产生涡电流使金属熔化，可用来熔炼高纯度的金属及合金。由于在真空下熔炼，容易将熔于钢和合金中的氮、氢、氧和碳去除到远比常压下冶炼低的水平。另外，对于在熔炼温度下，蒸气压比基体金属高的杂质元素(铜、锌、铅、锑、铋、锡和砷等)可通过挥发去除，而合金中需要加入的铝、钛、硼及锆等活性元素的成分易于控制。因此，真空感应炉在精确控制钢中气体、非金属夹杂物和微量有害杂质的含量水平方面，都起到了至关重要的作用。
3、为了避免高温固体原料和裸露的液态钢水与空气中氧气和氮气的反应和吸收，真空感应炉熔炼过程中必须尽量将
4、对比专利cn108517427a、cn112524950a、cn1137275c、cn111455199a、cn115305404a、cn106222460b的技术，均采用了真空感应炉熔炼高温合金，但都没有采用真空热装方法进行装料熔炼。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种gh4169的真空冶炼方法，以解决常规方法在真空冶炼中都需要提前抽真空的问题。
2、为解决上述问题，本专利技术提供了一种gh4169的真空冶炼方法，包括以下步骤：
3、s1：留置钢水：将真空感应炉中的熔炼的钢水留置，所述钢水包括纯铁、金属镍、sus316、gh4080a以及gh4169中的一种或多种，并使所述真空感应炉保持通电加热以及真空的状态；
4、s2：原料预处理：选取gh4169以及镍板、纯铁、铝块、钛板的返回料进行除锈处理，并将所述返回料进行切割后完成原材料的预处理；
5、s3：配料：根据gh4169合金的元素种类，以及所述步骤s1中钢水的钢种成分和质量，进行精确的配料，所述gh4169合金的化学成分包括：
6、c：≤0.080％；cr：17.0％-21.0％；ni：50.0％-55.0％；co：≤1.0％；mo：2.80％-3.30％；al：0.30％-0.70％；ti：0.75％-1.15％；nb：4.75％-5.50％；余量为铁以及其他不可避免的杂质；
7、s4：装料：在不破坏所述真空感应炉真空的前提下，根据所述步骤s3的配料结果，从所述真空感应炉的顶加料仓、侧加料仓装料加入原料，所述原料包括所述步骤s2所述的返回料以及高纯石墨块、纯铁、金属铬、金属镍、金属钼、金属铌、金属铝、金属钛板、硼铁、磷铁和镍镁合金中的一种或多种，并且在装料的过程中保持所述使所述真空感应炉通电加热并且抽真空；
8、s5：合金熔化：留置的钢水通过物理热传导的方式将所述步骤s4中装料的原料熔化成金属液。二者混合后形成合金液，并通过真空感应炉由小到大的阶梯升功率方式持续加热原料，完成真空冶炼。
9、作为优选的方案，所述步骤s2中，所述切割的条件为：将所述返回料切割至尺寸小于等于200mm×200mm×200mm。
10、作为优选的方案，所述步骤s3中，所述gh4169合金的化学成分包括：
11、c：0.015％-0.060％；cr：17.0％-21.0％；ni：50.0％-55.0％；co：≤1.0％；
12、mo：2.80％-3.30％；al：0.30％-0.70％；ti：0.75％-1.15％；nb：5.00％-5.50％；余量为铁以及其他不可避免的杂质。
13、作为优选的方案，所述gh4169合金的化学成分包括：
14、c：0.012％-0.036％；cr：17.0％-19.0％；ni：52.0％-55.0％；co：≤1.0％；
15、mo：2.80％-3.15％；al：0.35％-0.65％；ti：0.75％-1.15％；nb：5.20％-5.50％；fe：16.0％-19.0％，余量为其他不可避免的杂质。
16、作为优选的方案，所述步骤s4中，所述装料的顺序为：优先加入高熔点的原料，并且按照原料的尺寸大小，从大到小依次将原料加入至真空感应炉中。
17、作为优选的方案，所述步骤s5中，所述留置的钢水的重量为所述合金液质量的15％-60％。
18、作为优选的方案，所述钢水的重量为所述合金液质量的20％-50％。
19、本专利技术要解决的另一个技术问题是，提供上述方法制备的gh4169合金。
20、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种gh4169合金，所述gh4169合金通过上述制备方法制备而得。
21、相较于现有技术而言，本专利技术具有以下优点：
22、1)由于装料过程不破坏上炉的高真空状态(一般小于20pa)，已经满足通电熔炼的真空度要求。与破坏真空进行装料的方式相比，不需要在通电加热之前对熔炼腔抽真空，而是在加料过程中直接通电，因此缩短了熔炼时间，节省时间1小时以上。
23、2)由于留置了本炉总装入量15-60％的上炉热态钢水，热态钢水带入了大量的物理热，加之加料过程中已经通电，熔炼过程中能很快形成相对稳定的金属熔池，加速固态炉料的熔化速度。从而显著缩短冶炼周期，降低吨钢冶炼电耗，提高劳动生产率。
24、3)由于留置了液态钢水，在优先加入难熔金属(如金属钼)和大块炉料(如返回料、纯铁、镍板)之后，液态钢水能流动并填充在炉料的缝隙中。一方面使坩埚下部炉料密实，满足真空感应炉布料的“下紧上松”的科学布料要求；另一方面由于液态钢水流动并填充在炉料的缝隙，提高了真空感应炉炉料的松装密度，减少甚至不需要在熔炼过程中加入其它剩余的炉料；第三方面也避免了大尺寸炉料在熔炼过程中发生“架桥”现象，有利于熔炼过程的顺行，减少熔炼时间。
25、4)由于留置了液态钢水并且在真空状态下加料的同时进行了通电，与破空装炉料相比，耐材一直处于较高温度，温降明显减小，从而大大降低了耐材由于急冷急热而导致出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种GH4169的真空冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的GH4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述切割的条件为：将所述返回料切割至尺寸小于等于200mm×200mm×200mm。
3.根据权利要求1所述的GH4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述GH4169合金的化学成分包括：
4.根据权利要求3所述的GH4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述GH4169合金的化学成分包括：
5.根据权利要求1所述的GH4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述装料的顺序为：优先加入高熔点的原料，并且按照原料的尺寸大小，从大到小依次将原料加入至真空感应炉中。
6.根据权利要求1所述的GH4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述留置的钢水的重量为所述合金液质量的15％-60％。
7.根据权利要求6所述的GH4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述钢水的重量为所述合金液质量的20％-50％。
8.一种GH4169合金，
...【技术特征摘要】
1.一种gh4169的真空冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的gh4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述切割的条件为：将所述返回料切割至尺寸小于等于200mm×200mm×200mm。
3.根据权利要求1所述的gh4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述gh4169合金的化学成分包括：
4.根据权利要求3所述的gh4169的真空冶炼方法，其特征在于，所述gh4169合金的化学成分包括：
5.根据权利要求1所述的gh4169的...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦孝华，刘强，廉斌，林玉，
申请(专利权)人：江西宝顺昌特种合金制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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