【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温合金冶炼，具体涉及一种降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法。
技术介绍
1、hastelloy x合金是一种典型的镍基高温合金，具有优异的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，广泛应用于极端高温环境中。由于hastelloy x合金需要在高温下长时间使用，材料的纯净度对其性能至关重要。然而，在熔炼过程中，空气中的氧气或原料中的杂质氧易进入合金中形成氧化物夹杂物。这些夹杂物不仅会削弱合金的力学性能，还可能引发裂纹等结构缺陷，尤其在高温环境下会加剧合金的脆化和失效，严重的降低了热端部件的使用寿命。
2、真空感应熔炼是高温合金常用的熔炼方法，真空感应熔炼具有合金纯净、气体含量低、易烧损元素容易控制、低熔点有害夹杂物被挥发等特点。虽然hastelloy x合金通过真空感应熔炼可以将氧含量控制在一定范围内，但仍存在一定的氧化物残留。此外，合金中使用的一些元素如ti、al等易与氧反应，进一步增加了氧化物夹杂的生成，但是仅通过一次真空感应熔炼难以将hastelloy x合金的氧含量有效地控制在10ppm以下。因此，如何提供一种操作简单、易实现同时又能保证工业化生产的前提下有效降低hastelloy x合金氧含量，成为提高hastelloy x合金质量的一个重要挑战。目前现有技术为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种新的熔炼方法，通过合理的工艺控制，有效降低合金中的氧含量，显著减少氧化物夹杂，提高材料的整体性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在于克服现有技术
2、为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：一种降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，包括以下步骤：
3、步骤s1.选择原材料：按照hastelloy x合金中各元素含量要求选择o含量低的原料，并计算配料o含量理论值；
4、步骤s2.真空感应熔炼：将配制好的与o亲和力较低的原料元素料加入坩埚中，在高真空度下加热至合金的熔点以上，合金成分完全熔化后进行精炼；
5、步骤s3.精炼：一次精炼后加入与o亲和力高的元素及b的中间料进行二次精炼，精炼后得到钢液；
6、步骤s4.浇注：熔炼结束后，降温至合金液面结膜，通氩气后对钢水进行浇注，浇注后脱模完成hastelloy x合金锭的制备。
7、进一步地，步骤s1中所述原料包括ni、fe、cr、mo、al、ti、c及镍硼合金，所述原料中o的总含量的理论值控制在50ppm内。
8、进一步地，步骤s2中与o亲和力较低的原料元素料包括ni、fe、cr、mo和1/2的c；
9、其中原料c加入时，采用ni箔包裹c颗粒，添加时原料c覆盖在钢液的液面；
10、真空感应熔炼过程中真空度应保持在8pa以内。
11、进一步地，步骤s3中所述与o亲和力高的元素包括al和ti；b的中间料为镍硼合金，剩余1/2的c和镍硼合金一起添加，原料c加入时采用ni箔包裹c颗粒，添加时原料c覆盖在钢液的液面。
12、进一步地，步骤s3中精炼时真空度保持在4pa以内，采用两次精炼的方式，一次精炼温度为1550±10℃，精炼时间为40±5min，二次精炼温度为1580±10℃，精炼时间为8±2min，精炼过程中充分搅拌。
13、进一步地，步骤s4中浇注模管采用碳钢模管；模管烘烤温度为300-400℃，保温时间4h；浇嘴直径为16-20mm；浇注温度为1480-1500℃。
14、进一步地，步骤s4中所述hastelloy x合金锭的氧含量≤10ppm。
15、进一步地，步骤s4中所述hastelloy x合金锭包括以下组分：c 0.05-0.20wt％、cr20.5-23.0wt％、mo 8-10wt％、fe 17-20wt％、b≤0.01wt％，al≤0.5wt％，ti≤0.15wt％，余量为ni及不可避免的杂质。
16、本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
17、本专利技术采用精准控制精炼工艺及浇注工艺的方法，通过原料氧含量精炼工艺可有效避免原料中o的引入；另外通过提升二次精炼温度，减少二次精炼的时间从而减小al、ti等元素形成氧化物同时可以避免坩埚向钢液供氧；此外降低浇注温度以及增加浇嘴直径，能够促进o元素的挥发，最终将hastelloy x高温合金的氧含量降低至10ppm以内，有效解决了仅采用真空感应熔炼技术hastelloy x合金无法进一步降低氧含量的难题，提高了hastelloy x合金锭的纯净度，进而提升了hastelloy x合金的高温使用性能。此外，本专利技术工艺简单，便于工业化生产，适用于大规模制造高性能镍基合金材料。
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1.一种降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤S1中所述原料包括Ni、Fe、Cr、Mo、Al、Ti、C及镍硼合金，所述原料中O的总含量的理论值控制在50ppm内。
3.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤S2中与O亲和力较低的原料元素料包括Ni、Fe、Cr、Mo和1/2的C；
4.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤S3中所述与O亲和力高的元素包括Al和Ti；B的中间料为镍硼合金，剩余1/2的C和镍硼合金一起添加，原料C加入时采用Ni箔包裹C颗粒，添加时原料C覆盖在钢液的液面。
5.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤S3中精炼时真空度保持在4Pa以内，采用两次精炼的方式，一次精炼温度为1550±10℃，精炼时间为40±5min，二次精炼温度为1580±10℃，精炼时间为8±2min，精炼过程中充
6.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤S4中浇注模管采用碳钢模管；模管烘烤温度为300-400℃，保温时间4h；浇嘴直径为16-20mm；浇注温度为1480-1500℃。
7.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤S4中所述Hastelloy X合金锭的氧含量≤10ppm。
8.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤S4中所述Hastelloy X合金锭包括以下组分：C 0.05-0.20wt％、Cr 20.5-23.0wt％、Mo8-10wt％、Fe 17-20wt％、B≤0.01wt％，Al≤0.5wt％，Ti≤0.15wt％，余量为Ni及不可避免的杂质。
...【技术特征摘要】
1.一种降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤s1中所述原料包括ni、fe、cr、mo、al、ti、c及镍硼合金，所述原料中o的总含量的理论值控制在50ppm内。
3.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤s2中与o亲和力较低的原料元素料包括ni、fe、cr、mo和1/2的c；
4.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤s3中所述与o亲和力高的元素包括al和ti；b的中间料为镍硼合金，剩余1/2的c和镍硼合金一起添加，原料c加入时采用ni箔包裹c颗粒，添加时原料c覆盖在钢液的液面。
5.根据权利要求1所述的降低镍基高温合金氧含量的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤s3中精炼时真空度保持在4pa以内，采用两次精炼的方式...
【专利技术属性】
技术研发人员：李华兵，李泓俊，浦益龙，王博，吕斌，董鸿志，袁伟，曹欣，靳西奎，宋雪靖，
申请(专利权)人：江苏隆达超合金航材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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