用氧化法去除镍基合金中的氢的熔炼方法技术

本发明专利技术为用氧化法去除镍基合金中的氢的熔炼方法，该方法是将配制好的镍基合金材料或镍基合金旧料放入中频感应炉中熔化，在熔化开始时加入2～2.5kg覆盖剂，在熔化过程中加入符合标准又能除去镍基合金材料中的硅后再能除去镍基合金中氢的氧化剂，然后用硅再还原，硅还原后的含量要符合标准要求，熔化后到1450～1550℃出炉，用于浇注得到镍基合金铸件，无折出性针孔。本发明专利技术设备利用率高，操作方便，省工省时，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是用于易吸气的镍基合金铸件中的。技术背景: 长期以来，对于易吸气的镍基合金，通常用真空感应炉熔化。真空感应炉熔化设备昂贵，结构复杂，每次加料都要将加料罐抽真空，操作十分不便，费时费工，故障多。镍基合金产品量不大，上真空感应炉，设备利用率低，成本十分昂贵，国内很多企业无如此昂贵的设备，因此可用此方法进行生产。
技术实现思路
: 本专利技术的目的是为了提供一种设备利用率高，操作方便，省工省时，成本低的在中频感应炉中。 本专利技术的目的是这样来实现的: 本专利技术，该方法是将配制好的镍基合金材料或镍基合金旧料放入中频感应炉中熔化，在熔化开始时加入2 2.5kg覆盖剂，在熔化过程中加入符合标准又能除去镍基合金材料中的硅后又能除去镍基合金中氢的氧化剂，然后用硅再还原，硅还原后的含量要符合标准要求，熔化后到1450 1550°C出炉，用于浇注得到镍基合金铸件，无折出性针孔。上述的氧化剂的加入量按下述方法进行: O配料:根据所生产的材料标准，按需配料，计算出所加入各种材料的百分比； 2)分别对加入的每种材料进行化学分析、计算所带入的含硅量，将每种材料带入的含硅量相加得出带入的总硅量，如A料加入30%，含硅为0.5%，总的熔化量为1000kg，则A料带入的硅量为S1=IOOOkgX30%X0.5=1.5kg，以同样方法计算其他材料带入的硅，几项相加得出带入的总硅量； 3)选择加入的氧化剂并计算出氧化剂的加入量，氧化剂的总加入量=氧化镍基合金中硅所需要的氧化剂量+总熔化量的0.2 0.3%氧化剂，氧化剂的选择要依据标准要求成份中所允许，例如，某牌号材料中铁的残余量最大允许0.1%则不能选氧化铁作氧化剂，因加硅还原后，铁含量超标。比如对蒙耐尔合金，其成份主要是镍和铜，则可选氧化铜作为氧化剂，硅还原后铜的含量仍可在合格范围内，氧化剂的加入量计算:以蒙耐尔合金为例，如果炉料带入的硅总量为1.5kg，则根据氧化铜与硅的反应为:2Cu0+Si=Si02+2Cu，一个Si分子的分子量为28, 二个CuO的分子量为159.1,由此计算出1.5kg的娃则需氧化铜量X=159.1 X 1.5 + 28=8.52kg。总的氧化铜加入量要在氧化所有硅后再加总熔量的0.3%的氧化铜，则氧化铜的总加入量为8.52+1000X0.3%=11.52kg。又如本方法生产镍基合金在一般中频感应炉中熔化，熔化过程中加一定数量的氧化铁。氧化铁的加入量要通过计算，计算过程如下:例如加入IOOkg旧料，旧料的含硅量为0.4%，则有0.4kg的硅与氧化铁反应，硅被氧化后，余少量的氧化铁才有可能脱氢；硅与氧化铁的反应为:3Si+2Fe2o3=3Sio2+4Fe,根据此式的分子量,3个Si分子的分子量为28X 3=84，2个Fe2O3的分子量为(56X4)+ (16X6) =320，由此计算出0.4kg硅则须氧化铁X=320X0.4 + 84=1.5Kg。必须注意的是,铁被还原后进入合金中，最终的含铁量要满足标准要求，6985中的含Fe要求为18 21%在配料时则Fe应在下限。具体配料按标准要求计算，易氧化元素取上限，金属铬23%、钥7%、软铁18.4%、电解镍46.8%……，先将软铁、电解镍、氧化铁粉装炉，并加覆盖剂(冰晶石1.5kg，碎玻璃1.5kg)，熔清后加金属铬等(除铌)其他兀素，最后加0.6%娃脱氧,然后再加金属银，出炉温度为1450 1550°C.烧注的铸件无析出针孔。上述的覆盖剂为冰晶石与碎玻璃按1:1比例混合而成。本专利技术方法能用普通感应炉生产镍基合金且能去除镍基合金中的氢，设备利用率高，操作方便，省工省时，成本低。具体实施方式: 实施例1: 本实施例1在500Kg中频感应炉中进行熔化，材料为HasterlloyG.No6985，浇注重量488kg，先按配料加入软铁、电解铜、电解镍和0.8%的氧化铁粉，加2kg冰晶石粉和碎玻璃混合物熔化后，加金属铬，待熔化后，加1%金属娃还原，再加金属鹤、金属猛、金属钥，最后加铌。搅拌后取样，出炉温度1500-1520°C。合金液在卧式离心机上浇注成Φ 1600/Φ 100X5000离心管。化学分析力学性能试验在离心管两端距端面80mm切试样坯，力学试样为切向，试样轴线在I壁厚处。产品内外表面经着色检查和断面宏观金相检验，无气孔、夹杂和其他目视缺陷，符合标准和技术条件(见表1、表2)。权利要求1.，该方法是将配制好的镍基合金材料或镍基合金旧料放入中频感应炉中熔化，在熔化开始时加入2 2.5kg覆盖剂，在熔化过程中加入符合标准又能除去镍基合金材料中的硅后再能除去镍基合金中氢的氧化剂，然后用硅再还原，硅还原后的含量要符合标准要求，熔化后到1450 1550°C出炉，用于浇注得到镍基合金铸件，无折出性针孔。2.如权利要求1所述的，其特征在于金属氧化剂的加入量按下述方法进行 1)配料:根据所生产的材料标准，按需配料，计算出所加入各种材料的百分比； 2)分别对加入的每种材料进行化学分析、计算所带入的含硅量，将每种材料带入的含硅量相加得出带入的总硅量； 3)选择加入的氧化剂并计算出氧化剂的加入量，氧化剂的总加入量=氧化镍基合金中硅所需要的氧化剂量+总熔化量的0.2 0.3%氧化剂，，氧化剂的选择要依据标准要求成分中所允许。3.如权利要求1或2所述的，其特征在于覆盖剂为冰晶石与碎玻璃按1:1比例混合而成。全文摘要本专利技术为，该方法是将配制好的镍基合金材料或镍基合金旧料放入中频感应炉中熔化，在熔化开始时加入2～2.5kg覆盖剂，在熔化过程中加入符合标准又能除去镍基合金材料中的硅后再能除去镍基合金中氢的氧化剂，然后用硅再还原，硅还原后的含量要符合标准要求，熔化后到1450～1550℃出炉，用于浇注得到镍基合金铸件，无折出性针孔。本专利技术设备利用率高，操作方便，省工省时，成本低。文档编号C22C1/06GK103194628SQ201310143498公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日专利技术者曾正涛, 陈勇, 雷左治, 陈濯, 刘志诚, 鲁振东, 庄瑞海, 郭斌 申请人:四川三洲川化机核能设备制造有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
用氧化法去除镍基合金中的氢的熔炼方法，该方法是将配制好的镍基合金材料或镍基合金旧料放入中频感应炉中熔化，在熔化开始时加入2～2.5kg覆盖剂，在熔化过程中加入符合标准又能除去镍基合金材料中的硅后再能除去镍基合金中氢的氧化剂，然后用硅再还原，硅还原后的含量要符合标准要求，熔化后到1450～1550℃出炉，用于浇注得到镍基合金铸件，无折出性针孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾正涛，陈勇，雷左治，陈濯，刘志诚，鲁振东，庄瑞海，郭斌，
申请(专利权)人：四川三洲川化机核能设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：