本发明专利技术公开了一种镍基合金铸锭的制备方法，将镍基合金钢水浇注于铸模内，采用电弧装置加热该铸模内的钢水，加热完毕后，冷却得铸锭；其中，电弧装置中的一对电极为非自耗电极；非自耗电极位于铸模的顶部；铸模底板为一冷却水箱。该方法能够大大缩短生产周期，节省辅助材料，节约大量能源。本发明专利技术还公开了用该方法制备的镍基合金铸锭，其结晶状态良好、合金纯度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金铸锭领域，尤其涉及。
技术介绍
现有技术中，生产镍基合金铸锭的方法有真空感应熔炼加电渣重熔和真空感应熔炼加真空自耗。二者均需熔炼浇注成自耗电极经表面处理和焊接后在冷态下进行二次重熔，而二次重熔浪费大量工时、消耗大量辅助材料和电能。前者在进行二次重熔时受空气污染使得合金纯度大大降低，受渣料的影响导致合金铸锭的化学成分不稳定，受电极间界面影响导致铸锭内部组织不均匀。后者进行二次重熔虽能保证合金铸锭的成分均匀，但合金中夹杂物得不到充分排除，铸锭结晶状态差、表面组织缺陷深，铸锭成材率低。如何能在节约能源、降低成本、缩短生产周期、简化生产过程的条件下，生产出高 质量镍基合金铸锭是冶金工程技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是为了克服现有镍基合金制备铸锭技术中二次重熔浪费大量工时、消耗大量辅助材料和电能，合金铸锭的化学成分不稳定，内部组织不均匀或者铸锭结晶状态差、表面组织缺陷深，铸锭成材率低的缺陷，提供了一种结晶状态良好、合金纯度高的镍基合金铸锭及其制备方法，省略了二次重熔的步骤，能够大大缩短生产周期，节省辅助材料，节约大量能源。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供了一种镍基合金铸锭的制备方法，其包括下述步骤将镍基合金钢水浇注于铸模内，采用电弧装置加热该铸模内的钢水，加热完毕后，冷却得铸锭，即可；其中，所述的电弧装置中的电极为一对非自耗电极；所述的非自耗电极位于该铸模的顶部；所述的铸模底板为一冷却水箱。本专利技术中所述的镍基合金为本领域中通常所指的镍基合金，具体是指在合金的各组分中镍含量最高的合金；较佳地，所述的镍基合金是牌号为Inconel625、Inconel690,Inconel718、GH3030、GH3128、Inconel600、254SM0、Incoloy825 或 Hastelloy C276 的镍基么么I=I -Wl O其中，所述的镍基合金钢水的浇注温度为本领域的常规温度；较佳地，所述的镍基合金钢水的浇注温度为1500°C 1700°C。其中，所述的冷却水箱中供有温度为环境温度的循环冷却水。本专利技术中所述的环境温度为本领域中常规的环境温度范围，一般为5 50°C。其中，所述的铸模为本领域的常规铸模；较佳地，所述的铸模由耐热温度高于800 V的耐热钢制成；更佳地，所述的铸模由牌号为00Cr25Ni20、2Cr23Ni 13、2Cr25Ni20、lCrl6Ni35、0Crl8Ni9和0Cr23Nil3中的任一种耐热钢制成。其中，所述的铸模形状可为本领域铸模的各种常规形状，根据需要可为圆柱体或长方体。其中，所述的电弧装置一般包括一个电流发生装置和一对电极。较佳地，所述的非自耗电极位于所述铸模的上表面，并且相对于该上表面的中心呈中心对称。较佳地，所述的电弧装置的加热功率为150KW 500KW ;更佳地，所述的电弧装置的加热功率为150KW 300KW。较佳地，所述的电弧装置的加热时间为30 90分钟。其中，所述的铸模体积为本领域铸模的常规体积；较佳地，所述的铸模的体积为O.092立方米 O. 51立方米。 在本专利技术的一个较佳地实施方式中，所述的制备方法的具体操作步骤为将真空感应炉内精炼好的镍基合金钢水倒入于中间包内，从所述的中间包底部水口将所述镍基合金钢水浇注于所述铸模内，采用所述电弧装置加热该铸模内的钢水，加热完毕后，冷却得所述的铸锭。较佳地，所述的中间包内的温度为1500°C 1700°C。 本专利技术还提供了一种由上述方法制得的镍基合金铸锭。其中，所述的镍基合金铸锭较佳地是牌号为Inconel625、Inconel690、Inconel718、GH3030、GH3128、Inconel600、254SM0、Incoloy825 或 Hastelloy C276 的镍基合金铸锭。本专利技术中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本专利技术各较佳实施例。本专利技术的原料和试剂皆市售可得。与现有技术相比，本专利技术的积极进步效果在于I)避免了二次重熔，大大缩短生产周期，节省辅助材料，节约大量能源；2)避免了二次重熔时的合金受空气污染以及合金元素的烧损，从而使合金纯净度和铸淀成材率大幅提闻;3)利用非自耗电极两端之间的电弧加热铸模内的钢水，同时利用铸模底部的冷却水箱实现对钢水自下而上的定向凝固，使得铸锭补缩充分，从而得到结晶状态良好的镍基合金铸锭。附图说明图I为镍基合金铸锭的制备方法示意图。图2为实施例I 7所制备镍基合金铸锭表面的照片。图3为传统直接浇注的铸锭端面的照片。图4为真空自耗重熔铸锭的表面的照片。具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。其中，各实施例中镍基合金铸锭的制备方法如图I所示。下述实施例中，电弧装置中的电流发生装置是莱特电力设备有限公司生产的型号为LEC-30000A的大电流发生器。实施例I生产镍基合金Inconel718铸锭将I吨真空感应炉I内精炼好的Inconel718钢水2倒入中间包3内，其温度控制在1580°C。接通铸模底板循环冷却水箱6，钢水2由中间包3的底部水口向00Cr25Ni20制作成规格为Φ360*1600πιπι的铸模5内浇注，浇注完毕后开启电弧装置并将功率保持在300KW，通过铸模顶部的非自耗电极4两端之间的电弧加热铸模内的钢水2，钢水2自下而上定向凝固形成铸锭，并且使铸锭补缩充分。电弧加热时间为55分钟。关闭电弧装置，待铸锭冷却后脱模，制得无表面组织缺陷的镍基合金Inconel718铸锭，见图I。实施例2生产GH3128镍基合金铸锭将I. 5吨真空感应炉I内精炼好的GH3128钢水2倒入中间包3内，控制温度在1600°C。接通铸模底板循环冷却水箱6，钢水2由中间包3的底部水口向用00Cr25Ni20制 作而成规格为Φ320*1300πιπι的铸模5内浇注，浇注完毕后开启电弧装置并将功率保持在200KW，通过铸模顶部的非自耗电极4两端之间的电弧加热铸模内的钢水2，钢水2自下而上定向凝固形成铸锭，并使铸锭补缩充分。电弧加热时间为40分钟。关闭电弧装置，待铸锭冷却后脱模，制得无表面组织缺陷的GH3128高温合金铸锭，同图I。实施例3生产镍基合金NC30Fe(Inconel690)铸锭将I吨真空感应炉I内精炼好的NC30Fe (Inconel690)钢水2倒入中间包3内，其温度控制在1700°C。接通铸模底板的循环冷却水箱6，钢水2由中间包3的底部水口向用00Cr25Ni20制作而成规格为Φ 360*1600mm的铸模5内浇注，浇注完毕后开启电弧装置并将功率保持在280KW，通过铸模顶部的非自耗电极4两端之间的电弧加热铸模内的钢水，钢水2自下而上定向凝固形成铸锭，并使铸锭补缩充分。电弧加热时间为70分钟。关闭电弧装置，待铸锭冷却后脱模，制得无表面组织缺陷的镍基合金NC30Fe(InCOnel690)铸锭，同图Io实施例4生产镍基合金Inconel625铸锭将I吨真空感应炉I内精炼好的Inconel625钢水2倒入中间包3内，其温度控制在1600°C。接通铸模底板循环冷却水箱6，钢水2由中间包3的底部水口向用00Cr25Ni20制作而成规格为Φ360*16本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镍基合金铸锭的制备方法，其包括下述步骤：将镍基合金钢水浇注于铸模内，采用电弧装置加热该铸模内的钢水，加热完毕后，冷却得铸锭，即可；其中，所述的电弧装置中的一对电极为非自耗电极；所述的非自耗电极位于该铸模的顶部；所述的铸模底板为一冷却水箱。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶兴良，
申请(专利权)人：上海丰渠特种合金有限公司，
类型：发明
国别省市：
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