K418铸造高温合金纯净化冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种K418铸造高温合金纯净化冶炼方法，该方法包括以下步骤：1)选料：包括以下组分：镍板、金属铬、金属钼、重熔用铝锭、铌元素、硼元素、碳、海绵锆、海绵钛；所述铌元素含量采用NiNb60镍铌中间合金的形式加入；所述硼元素采用NiB12镍硼中间合金的形式加入；2)将原料粗炼后精炼，精炼温度：1500℃～1600℃；精炼时间：10min～30min；精炼真空度0.1Pa～15Pa；3)精炼结束后冷却降温至表面结膜；4)加入合金化元素，熔清后，精炼；5)摇炉；6)带电浇注。本发明专利技术成本增加不大，原料容易获得，采用的原料是常用主要原料，市场易于买到；纯净化冶炼的K418合金，杂质含量大大降低，特别是O、N、S和Pb、Sn、Bi、Ag、As含量，提高了合金的疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】
K418铸造高温合金纯净化冶炼方法
本专利技术涉及一种冶炼方法，具体的说K418铸造高温合金纯净化冶炼方法。
技术介绍
传统K418合金工艺制作的母合金已突显出其疲劳寿命的低下，为了提高疲劳寿命，需要降低合金中的金属夹杂(Pb、Sn、Bi、Ag、As、Tl、Te、Se、Zn、In等元素)、非金属夹杂物(包括了氧化物、氮化物、硫化物等三个类型)、气体元素(主要指氧、氮、氢)、非金属杂质(包括S、P)。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能有效地降低K418合金中的杂质含量的冶炼方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为一种K418铸造高温合金纯净化冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：1)选料：按重量百分比包括以下组分：镍板72％～73％、金属铬12.5％～13.5％、金属钼4％～4.5％、重熔用铝锭5.8％～6.4％、镍铌中间合金2.7％～3.8％、镍硼中间合金0.068％～0.075％、碳0.10％～0.15％、海绵锆0.8％～1.3％、海绵钛0.75％～0.82％；所述铌元素含量采用NiNb60镍铌中间合金(64.81％Nb、33.31％Ni、0.67％Al、0.023％Ti、0.026％Ta、0.001％As、0.002％Cu、<0.001％Zn、<0.001％Cd、0.055％Fe、<0.001％Pb、<0.001％Sn、<0.001％Sb、<0.001％Bi、0.13％Si、0.0040％P、0.051％C、0.004％S、0.023％O、0.012％N)的形式加入；所述硼元素采用NiB12镍硼中间合金(15.54％B、81.82％Ni、1.06％Fe、0.59％Si、0.033％P、0.11％Al、0.010％C、0.0002％S、0.007％O、0.0002％N)的形式加入；2)将原料粗炼后精炼，精炼温度：1500℃～1600℃；精炼时间：10min～30min；精炼真空度0.1Pa～15Pa；3)精炼结束后冷却降温至表面结膜；4)加入合金化元素(重熔用铝锭、镍硼中间合金、海绵锆、海绵钛)，熔清后，在1480℃～1540℃精炼10min～20min，精炼真空度5Pa～15Pa；5)摇炉，倾动坩埚至少3次，将浇注时坩埚内壁合金液的通道预热烫开，并使氧化膜等杂质推至坩埚后壁；6)带电浇注。所述浇注过程中分流器、过滤器的材质选用锆质材料，并且在使用前进行1000℃～1200℃的烘烤，烘烤时间不低于6小时。优选的，所述步骤2)中精炼温度是1600℃，精炼时间30min，精炼真空度≤1.5Pa。优选的，所述步骤4)中精炼温度是1500℃，精炼时间20min，精炼真空度5Pa。所述镍板选用GB/T6516中规定的一号或零号电解镍。所述金属铬选择选用GB/T3211中规定的JCr99-A牌号的金属铬。所述金属钼选用GB/T3462中规定的Mo-1或Mo-2的钼条。所述重熔用铝锭选用GB/T1196中规定的重熔用铝锭。所述碳选用GB/T1426中规定的TSC高纯石墨中的碳光谱电极。所述海绵锆选用YB/T397中规定的HZr-01、HZr-02海绵锆；所述绵钛选用GB/T2524中规定的0级、1级或2级海绵钛。对于K418铸造高温合金，用目前方法生产的合金锭浇注的增压器涡轮，其寿命和国外同类产品相比很低，主要原因在于合金中的杂质含量较高，这大大浪费了社会资源，因此通过本专利提出的措施冶炼的K418合金锭，其杂质含量大大降低，特别是O、N、S和Pb、Sn、Bi、Ag、As含量。有益效果：本专利技术成本增加不大，原料容易获得，采用的原料是常用主要原料，市场易于买到；纯净化冶炼的K418合金，杂质含量大大降低，特别是O、N、S和Pb、Sn、Bi、Ag、As含量，O、N、S含量一般都在10ppm左右，O含量大部分能稳定在5ppm左右；提高了合金的疲劳寿命。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施方式一：1)选料：GB/T6516中规定的一号电解镍、GB/T3211中规定的JCr99-A牌号的金属铬、GB/T3462中规定的Mo-1钼条、GB/T1196中规定的重熔用铝锭、NiNb60镍铌中间、NiB12镍硼中间合金、GB/T1426中规定的TSC高纯石墨中的碳光谱电极、YB/T397中规定的HZr-01海绵锆、GB/T2524中规定的0级海绵钛；2)将原料粗炼后精炼，精炼温度：1500℃；精炼时间：10min；精炼真空度0.1Pa；3)精炼结束后冷却降温至表面结膜；4)加入合金化元素，熔清后，在1480℃精炼10min，精炼真空度5Pa；5)摇炉，倾动坩埚3次，将浇注时坩埚内壁合金液的通道预热烫开，并使氧化膜等杂质推至坩埚后壁；6)带电浇注，浇注过程中分流器、过滤器的材质选用锆质材料，并且在使用前进行1000℃的烘烤，烘烤时间6小时。实施例二：1)选料：GB/T6516中规定的零号电解镍、GB/T3211中规定的JCr99-A牌号的金属铬、GB/T3462中规定的Mo-2的钼条、GB/T1196中规定的重熔用铝锭、NiNb60镍铌中间、NiB12镍硼中间合金、GB/T1426中规定的TSC高纯石墨中的碳光谱电极、YB/T397中规定的HZr-02海绵锆、GB/T2524中规定的1级海绵钛；2)将原料粗炼后精炼，精炼温度：1600℃；精炼时间：30min；精炼真空度15Pa；3)精炼结束后冷却降温至表面结膜；4)加入合金化元素，熔清后，在1540℃精炼20min，精炼真空度15Pa；5)摇炉，倾动坩埚4次，将浇注时坩埚内壁合金液的通道预热烫开，并使氧化膜等杂质推至坩埚后壁；6)带电浇注，浇注过程中分流器、过滤器的材质选用锆质材料，并且在使用前进行1200℃的烘烤，烘烤时间7小时。实施例三：1)选料：GB/T6516中规定的零号电解镍、GB/T3211中规定的JCr99-A牌号的金属铬、GB/T3462中规定的Mo-1的钼条、GB/T1196中规定的重熔用铝锭、NiNb60镍铌中间、NiB12镍硼中间合金、GB/T1426中规定的TSC高纯石墨中的碳光谱电极、YB/T397中规定的HZr-01海绵锆、GB/T2524中规定的2级海绵钛；2)将原料粗炼后精炼，精炼温度：1550℃；精炼时间：20min；精炼真空度10Pa；3)精炼结束后冷却降温至表面结膜；4)加入合金化元素，熔清后，在1500℃精炼15min，精炼真空度10Pa；5)摇炉，倾动坩埚5次，将浇注时坩埚内壁合金液的通道预热烫开，并使氧化膜等杂质推至坩埚后壁；6)带电浇注，浇注过程中分流器、过滤器的材质选用锆质材料，并且在使用前进行,1100℃的烘烤，烘烤时间6.5小时。实施例四：1)选料：GB/T6516中规定的一号电解镍、GB/T3211中规定的JCr99-A牌号的金属铬、GB/T3462中规定的Mo-2的钼条、GB/T1196中规定的重熔用铝锭、NiNb60镍铌中间、NiB12镍硼中间合金、GB/T1426中规定的TSC高纯石墨中的碳光谱电极、YB/T397中规定的HZr-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种K418铸造高温合金纯净化冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：1）选料：包括以下组分：镍板、金属铬、金属钼、重熔用铝锭、镍铌中间合金、镍硼中间合金、碳、海绵锆、海绵钛；所述镍铌中间合金中铌元素含量采用NiNb60镍铌中间合金的形式加入；所述镍硼中间合金中硼元素采用NiB12镍硼中间合金的形式加入；2）将原料镍板、金属铬、金属钼、镍铌中间合金、碳加入炉底粗炼后精炼，精炼温度：1500℃～1600℃；精炼时间：10min～30min；精炼真空度0.1Pa～15Pa；3）精炼结束后冷却降温至表面结膜；4）加入合金化元素，包括重熔用铝锭、镍硼中间合金、海绵锆、海绵钛；熔清后，在1480℃～1540℃精炼10min～20min，精炼真空度5Pa～15Pa；5）摇炉，倾动坩埚至少3次，将浇注时坩埚内壁合金液的通道预热烫开，并使氧化膜等杂质推至坩埚后壁；6）带电浇注。

【技术特征摘要】
1.一种K418铸造高温合金纯净化冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：1）选料：包括以下组分：镍板、金属铬、金属钼、重熔用铝锭、镍铌中间合金、镍硼中间合金、碳、海绵锆、海绵钛；所述镍铌中间合金中铌元素含量采用NiNb60镍铌中间合金的形式加入；所述镍硼中间合金中硼元素采用NiB12镍硼中间合金的形式加入；2）将原料镍板、金属铬、金属钼、镍铌中间合金、碳加入炉底粗炼后精炼，精炼温度：1500℃～1600℃；精炼时间：10min～30min；精炼真空度0.1Pa～15Pa；3）精炼结束后冷却降温至表面结膜；4）加入合金化元素，包括重熔用铝锭、镍硼中间合金、海绵锆、海绵钛；熔清后，在1480℃～1540℃精炼10min～20min，精炼真空度5Pa～15Pa；5）摇炉，倾动坩埚至少3次，将浇注时坩埚内壁合金液的通道预热烫开，并使氧化膜等杂质推至坩埚后壁；6）带电浇注。2.根据权利要求1所述一种K418铸造高温合金纯净化冶炼方法，其特征在于：所述浇注过程中分流器、过滤器的材质选用锆质材料，并且在使用前进行1000℃～1200℃的烘烤，烘烤时间不低于6小时。3.根据权利要求1所述一种K418铸造高温合金纯净化冶炼方法，其特征在于：所述步骤2）中精炼温度是1600℃，精...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，孙岳来，贾明，刘海艳，
申请(专利权)人：江苏美特林科特殊合金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32