一种镍基高温合金的电渣重熔工艺的制作方法

文档序号:19791034发布日期:2020-01-24 14:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种镍基高温合金的电渣重熔工艺,制备步骤如下:

镍基高温合金以质量百分比计算含有cr15-20、co15-20、mo5-10、w2-6、ta1-4、al1-4、ti2.2-2.5,从fe、v、nb、稀土这四大类中选择性添加至少2种且选择性添加的总含量是1-5,余量由ni和不可避免的杂质构成准备原料;电渣重熔工艺采用caf2、al2o3、cao、mgo、tio2组成的渣系,重熔电压为45-48v,重熔电流为4500-5000a,平均熔化速率6-8kg/min。

2.一种镍基高温合金的电渣重熔工艺,制备步骤如下:

(1)确定目标产品:镍基高温合金以质量百分比计算为:cr17.5-18、co16.8-17.5、mo7.2-7.5、w4.5-5、ta3.2-3.5、al3.5-3.8、ti2.2-2.5、fe2-3、v:0.55~0.65、mn0.15-0.25、si0.1-0.15、c0.01-0.03、zr0.01-0.02、b0.0015-0.003、sc0.005~0.05、hf0.10~0.20,余量由ni和不可避免的杂质构成;

(2)真空感应炉熔炼:按目标产品化学成分配比结合烧损量进行配料,加入真空感应熔炼炉中进行熔炼;选取ni-co中间合金、ni-cr中间合金、ni-mo中间合金、fe-mo中间合金,w、ta、v和/或nb、zr、hf选取合适的中间合金,ti、al、mn、si、c、b、稀土选取低熔点中间合金或单质;装入坩埚,原料即将完全熔化时在上部加入覆盖剂,覆盖剂组成为质量比35-45%的萤石+55-65%的石灰,覆盖剂加入量占坩埚中合金总质量的2-5%,完全熔化后精炼20-40min,精炼过程精炼剂加入量占坩埚中合金总质量的2.5-3.5%,精炼剂是含钡、铝、钙组成的合金,在精炼后期加入脱硫剂,精炼结束后搅拌;扒渣,当镍基高温合金液熔体温度达到1500~1700℃准备进行浇铸;

(3)重熔准备:将模具预热到200℃,保持30min,进行浇铸,得到φ350mm的电极棒;

(4)电渣重熔:将步骤(3)中得到的电极棒作为自耗电极,将自耗电极缓慢下降并插入电渣炉中,插入深度为100-160mm,通电起弧后,调节重熔电压和重熔电流,在水冷结晶器的强制冷却下形成重熔电渣锭;所述重熔电压为45-48v,重熔电流为4500-5000a,平均熔化速率6-8kg/min;所述水冷结晶器的水流量为1-1.2m3/min,以确保冷却速度达到20-40℃/s,促进电渣锭的凝固,降低电渣锭的偏析;使用的渣系是57-60%的caf2、15-20%的al2o3、13-18%的cao、3-4%的mgo、10-12%的tio2以及不可避免的杂质;

(5)锻造:将电渣锭加热至1100~1150℃,保温2~3小时后锻造成棒材,将锻造成的棒材空冷至室温,将所得棒材表面车光处理后得到成品合金材料。

3.如权利要求1或2所述的镍基高温合金的电渣重熔工艺,其特征在于:覆盖剂组成为质量比40%的萤石+60%的石灰,覆盖剂加入量占坩埚中合金总质量的4%,完全熔化后精炼30min,精炼过程精炼剂加入量占坩埚中合金总质量的3%,精炼剂是含钡、铝、钙组成的合金,在精炼后期加入脱硫剂,精炼结束后搅拌;扒渣,当镍基高温合金液熔体温度达到1500~1600℃准备进行浇铸。

4.如权利要求1或2所述的镍基高温合金的电渣重熔工艺,其特征在于镍基高温合金以质量百分比计算为:cr17.5、co17.5、mo7.2、w5、ta3.2、al3.8、ti2.5、fe3、v:0.55、mn0.15、si0.1、c0.01、zr0.01、b0.003、sc0.05、hf0.20,余量由ni和不可避免的杂质构成。

5.如权利要求1或2所述的镍基高温合金的电渣重熔工艺,其特征在于镍基高温合金以质量百分比计算为:cr18、co16.8、mo7.5、w4.5、ta3.5、al3.5、ti2.2、fe2、v:0.65、mn0.25、si0.15、c0.03、zr0.02、b0.0015、sc0.005、hf0.10,余量由ni和不可避免的杂质构成。

6.如权利要求1或2所述的镍基高温合金的电渣,其特征在于镍基高温合金以质量百分比计算为:cr17.5、co17、mo7.4、w4.75、ta3.3、al3.7、ti2.4、fe2.5、v:0.6、mn0.2、si0.12、c0.02、zr0.015、b0.002、sc0.03、hf0.15,余量由ni和不可避免的杂质构成。

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