【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及资源循环利用，尤其涉及一种废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法。
技术介绍
1、镍基高温合金(简称镍基合金)，是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。由于含有大量有价金属元素镍、铬，在高温服役报废后仍具有很高的利用价值，直接舍弃不仅造成资源浪费，还会污染环境。因此对废弃镍基高温合金的回收再利用具有重要意义。
2、对于镍基合金的回收，传统回收方法主要包括火法、湿法和火法-湿法联合处理工艺。火法工艺主要由清洗-干燥-焙烧-冶炼-精炼等阶段组成，湿法工艺通常包括浸出-化学预除杂-萃取除杂-元素分离等步骤，针对成分复杂的合金采用联合工艺进行回收。但是，上述镍基高温合金废料回收方法的流程较长、工艺繁琐且难以同级利用。
3、为了简化回收流程，有学者利用真空感应熔炼技术，采用直接重熔的方式对废弃镍基高温合金进行回收利用。但该方法不能去除废弃合金中的氧化物夹杂相，造成重熔合金塑性下降，不能同级利用。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，用以解决现有技术中回收流程长、过程复杂、不能同级利用的缺陷，实现废弃镍基高温合金短流程回收。
2、本专利技术提供一种废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，包括将废弃镍基高温合金加钙重新熔炼得到合金锭后进行热处理的步骤。
3、为了在短流程回收的基础上实现同级利用，本专利技术采用重熔和热处理的方式，并在重新熔炼过程中加入
4、在本专利技术的一些实施例中，钙以金属钙的形式添加，所述金属钙的纯度为99.5％，所述金属钙的添加质量为所述废弃镍基高温合金中总氧含量的2-5倍。
5、在具体实施例中，所述废弃镍基高温合金中总氧含量可根据化学成分检测得到。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述加钙重新熔炼的步骤包括：
7、抽真空使真空度降至10-2pa；加热至废弃镍基高温合金完全熔化；降温至1450-1480℃，加入金属钙进行氧化物还原；升温至1482℃以上，静置，使氧化钙上浮到金属液液面，同时去除残存钙；冷却，浇注成锭。
8、上述步骤中，先降温是为了防止加金属钙的过程中钙挥发，而影响其去除氧化物夹杂相的效果，进行氧化物还原后再升温是为了使多余的改挥发。
9、进一步地，所述氧化物还原过程中持续使用电磁搅拌，时间为30-60min。
10、在本专利技术的一些实施例中，所述热处理的步骤包括锻造和固溶处理。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述锻造包括在1000-1200℃下，按照锻造比2:1-3:1进行锻造。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述固溶处理包括在1100-1200℃下保温30-60min后立即水淬。
13、在本专利技术的一些实施例中，在进行所述加钙重新熔炼前，对废弃镍基高温合金进行预处理，去除所述废弃镍基高温合金表面的氧化皮和油污。具体地，可采用车削方式等本领域常用的去除方法进行去除。
14、本专利技术所述废弃镍基高温合金包括废弃镍基690合金、废弃镍基600合金、废弃镍基617合金、废弃镍基625合金、废弃镍基718合金等废弃镍基高温合金。
15、在本专利技术的一些实施例中，所述废弃镍基高温合金为废弃镍基690合金，镍基690合金以镍(ni)和铬(cr)为主要合金元素，这种合金具有出色的抗氧化性、耐腐蚀性和高温强度。所述废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法包括以下步骤：
16、(a)废弃镍基高温合金预处理：采用车削方式去除废弃镍基高温合金表面的氧化皮和油污；
17、(b)将预处理后的废弃镍基高温合金装入坩埚通过真空感应熔炼技术重熔，具体步骤为：①抽真空，真空度降至10-2pa；②加热，加热温度控制在比镍基690合金高100℃-150℃，即1477℃-1527℃保证废弃合金完全熔化；③加入金属钙，降温至1450℃，加入金属钙进行氧化物还原，还原过程中使用电磁搅拌让还原反应更充分，时间为30min；④静置，升温至1500℃，静置15min，使氧化钙上浮到金属液液面，同时去除残存钙；⑤冷却，坩埚中的熔液缓慢在模具中浇注成锭。
18、(c)将重新熔炼得到的合金锭热处理，具体步骤为：①锻造处理，在1200℃下，按照锻造比2：1进行锻造；②固溶处理，再在1100℃下保温30min后立即水淬。
19、本专利技术还提供一种再利用镍基高温合金，其由上述废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法得到，所述再利用镍基高温合金在室温和650℃下的强度和塑性均优于标准合金。
20、本专利技术提供了一种废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，通过对废弃镍基高温合金加钙重熔后进行热处理，可以有效去除氧化物夹杂相，使重熔合金的塑性明显提升，在短流程回收废弃镍基高温合金的基础上达到同级利用的目的。综合而言，本专利技术能够实现有价金属的回收再利用，节约资源并降低污染；缩短镍基高温合金回收再利用周期并简化流程；在短流程的基础上，提高重熔合金的性能，达到与标准合金一样或更高的塑性。
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1.一种废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，包括将废弃镍基高温合金加钙重新熔炼得到合金锭后进行热处理的步骤。
2.根据权利要求1所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，钙以金属钙的形式添加，所述金属钙的纯度为99.5％，所述金属钙的添加质量为所述废弃镍基高温合金中总氧含量的2-5倍。
3.根据权利要求1所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述加钙重新熔炼的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述氧化物还原过程中持续使用电磁搅拌，时间为30-60min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述热处理的步骤包括锻造和固溶处理。
6.根据权利要求5所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述锻造包括在1000-1200℃下，按照锻造比2:1-3:1进行锻造。
7.根据权利要求5所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述固
8.根据权利要求1-4任一项所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，在进行所述加钙重新熔炼前，对废弃镍基高温合金进行预处理，去除所述废弃镍基高温合金表面的氧化皮和油污。
9.根据权利要求1-8任一项所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述废弃镍基高温合金为废弃镍基690合金、废弃镍基600合金、废弃镍基617合金、废弃镍基625合金或废弃镍基718合金。
10.一种再利用镍基高温合金，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法得到，所述再利用镍基高温合金在室温和650℃下的强度和塑性均优于标准合金。
...【技术特征摘要】
1.一种废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，包括将废弃镍基高温合金加钙重新熔炼得到合金锭后进行热处理的步骤。
2.根据权利要求1所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，钙以金属钙的形式添加，所述金属钙的纯度为99.5％，所述金属钙的添加质量为所述废弃镍基高温合金中总氧含量的2-5倍。
3.根据权利要求1所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述加钙重新熔炼的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述氧化物还原过程中持续使用电磁搅拌，时间为30-60min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述热处理的步骤包括锻造和固溶处理。
6.根据权利要求5所述的废弃镍基高温合金短流程同级循环利用方法，其特征在于，所述锻造包括在...
【专利技术属性】
技术研发人员：席晓丽，凌世杰，王曼，聂祚仁，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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