一種工業化生產Incone1690合金的超純淨熔煉方法
2023-07-10 07:10:21 4
專利名稱：：一種工業化生產Incone1690合金的超純淨熔煉方法
技術領域：
：本發明涉及真空感應熔煉領域，具體為一種工業化生產1-690合金的超純淨熔煉工藝方法。背景MInconel690合金是美國牌號，其主要成分範圍如下tableseeoriginaldocumentpage3通常工業化真空感應熔煉生產Incond690合金所使用的是MgO或MgO-Al203為耐火材料的坩堝，無法實現精煉期高溫脫氧、脫硫，熔煉末期也沒有加入強脫氧、脫硫劑。一般生產出的合金氧、硫含量大約為20ppm.wt(重量)左右，無法達到超純淨。因此，合金的高溫塑性較低，無法X寸合錢行理想的熱加工，使合金的熱加工成品率較低。
發明內容本發明目的是提供一種工業化生產1-690合金的超純淨熔煉工藝方法，採用該方法可生產出氧、硫含量小於10ppm的超純淨Inconel690合金，提高了合金的高溫塑性，改善合金的熱加工性能。本發明的技術方案是一種工業化生產Inconel690合金(以下簡稱1-690合金)的超純淨熔煉工藝方法，應用高純度(CaO〉98.5wt%)、熱力學穩定性好的CaO耐火材料作為熔煉的坩堝材料；採用真空感應熔煉的方法，具體熔煉工藝為裝茅4">烙化期~>精煉期—冷凝—脫氧、脫硫期—澆注；精煉期利用鈣質坩堝自身的優勢，有效提高精煉溫度，可以在1650°C~1730。C進行精煉，保溫10^30倂中，較傳統的坩堝高出50。C10(TC，倉隨了更好的脫氧、脫硫的熱力學和動力學剝牛，使1-690合金通過坩堝壁和鋼液表面脫氧、脫硫。合金冷凝，將1-690合金降溫至熔點，通過合金中氧、氮溶解度隨著^Jt降低而減小的原理，冷凝過程中可實現一定的脫氧、脫氮效果。脫氧、脫硫期，通過加入強脫氧、脫硫劑，對合M行終脫氧脫硫，進一步降低合金中的氧、硫含量。本發明中，脫氧劑為Ni-Ca或M-Mg中間合金，脫硫劑為Ni-Ca中間合金。本發明提供的真空感應熔煉工藝方法中，工藝過程的機理如下(1)合金熔化期在真空下熔煉主元素，通aife階段良好的碳-氧反應，達到合金一定的脫氧、脫氮目的。(2)合金精煉期採用高溫、高真空的精煉製度，利用感應熔煉良好的攪拌，增大鋼液中氧、硫的擴散速度，強化脫氧、脫硫的熱力學和動力學，通過坩堝壁和鋼液表面脫氧、脫硫。(3)合金冷凝期隨合金液溫度的降低，合金中氧、氮的溶解度降低，實現一定的脫氧、脫氮效果。(4)脫氧、脫硫期在氬氣保護性氣氛下，向鋼液中加入強脫氧、脫硫劑，進一步實現合金的強化脫氧、脫硫。本發明的優點1、本發明應用高純度(CaO>98.5wt%)、熱力學穩定性好的CaO耐火材料作為真空感應熔煉的坩堝桐料，保證了超純淨化熔煉工藝得以實現。2、本發明通過精煉期和脫氧、脫硫期相結合的方法，有效降低了合金中的氧、硫含量，確保合金的超純淨。3、本發明的出現，有效的提高1-690合金的純度，進而提高合金的高溫塑性，改善了合金的熱加工性能。具體實駄式實施例1採用高純度、熱力學穩定CaO耐火材料打結的坩堝，進行工業化生產1-690合金的熔煉，熔煉工藝包括裝14">熔化期~>精煉期^冷M^脫氧、脫硫期—澆注；其中，裝料、熔化期、澆注為採用常規技術。具體過程為(1)熔煉的坩堝採用CaO打結500kg坩堝，CaO純度》98.5wt。/。；(2)合金原料按照成分的要求，取Ni板、純Fe、金屬Cr、C等合金元素，脫氧、脫硫劑。此步驟中，脫氧劑為M-Ca中間合金M80wt%，Ca20wt%;或者，脫氧劑為Ni-Mg中間合金Ni80wt%，Mg20wt%;脫硫劑為Ni-Ca中間合金Ni80wt%，Ca20wt%。(3)合織爐將主原料Ni、Cr、C、Fe裝入坩堝，Ti、Al及脫氧、脫硫齊IJ^A合金加料鬥不同格中；(4)合金熔化合爐抽真空至小於0.8Pa開始送電，先在200KW下20分鐘，後360KW至化清；(5)合金精煉合金化清後，在360KW下5分鐘升溫至1710。C，保溫20分鐘精煉；(6)合金冷凝精煉完停電冷凍至合金熔點以下(鋼液表面凝固，翻動坩堝無鋼液流動)；Ti、Al均在加入終脫氧劑、終脫硫劑之前加入，海綿鈦以粒狀形式加入，鋁以i央狀形式加入。(7)合金終脫氧、脫硫關閉真空閥門，通入氬氣保護，將冷凍的鋼液送電360KW至化清，降功率至80KW加脫氧、脫硫劑，280KW攪拌一分鐘，繼續80KW保溫，同時抽真空(真空度小於lPa)10分鐘，以去處多餘的脫氧、脫硫劑(鋼液表面氧化膜完全衝開，達到無膜狀態)。此步驟中，脫氧劑為Ni-Ca中間合金Ni80wt%，Ca20wt%;或者，脫氧劑為Ni-Mg中間合金Ni80wt%，Mg20wt%;脫硫劑為Ni-Ca中間合金Ni80wt%，Ca20wt%。5(8)合金澆注停電降溫，待鋼液停止流動時送電360KW，調整溫度澆注。本實施例熔煉的Incond690合金成分見下表表1真空感應熔煉Incond690合金成分(wt%)tableseeoriginaldocumentpage6可見，應用本發明熔煉的500公斤1-690合金錠型，氧、硫含量均小於10ppm，獲得了高的純淨度。權利要求1、一種工業化生產Inconel690合金的超純淨熔煉方法，其特徵在於，應用CaO耐火材料作為熔煉的坩堝材料，採用真空感應熔煉的方法，獲得氧、硫含量均小於10ppm的超純淨Inconel690合金。2、按照權利要求1所述的工業化生產Inconel690合金的超純)fH培煉方法，其特徵在於，真空感應熔煉包括裝M^燃七期—精煉期—冷凝—脫氧、脫硫期~>澆注。3、按照權利要求2所述的工業化生產Incond690合金的超純淨熔煉方法，其特徵在於，所述合金的精煉期禾,f丐質柑堝自身的優勢，有效提高精煉，，在1650。C1730。C進行精煉，保溫10-30分鐘，使Inconel690合,過坩堝壁和鋼液表面脫氧、脫硫。4、按照權利要求2所述的工業化生產Inconel690合金的超純淨熔煉方法，其特徵在於，所述合金的冷凝將lncond690合金降溫至熔點，通過合金中氧、氮溶解度隨著MS降低而減小的原理，冷凝過程中實現脫氧、脫氮。5、按照權利要求2所述的工業化生產Inconel690合金的超純淨熔煉方法，其特徵在於，所述合金的脫氧、脫硫期，通過加入強脫氧、脫硫劑，對合皿行終脫氧脫硫，進一步斷氐合金中的氧、氮含量；其中，脫氧劑為Ni-Ca或Ni-Mg中間合金，脫硫劑為Ni-Ca中間合金。全文摘要本發明屬於真空感應熔煉
技術領域：
，涉及對工業化生產Inconel690合金熔煉工藝的改進，具體說是一種工業化生產Inconel690合金的超純淨熔煉工藝方法，應用高純度(CaO＞98.5％)、熱力學穩定性好的CaO耐火材料作為真空感應熔煉的坩堝材料；具體熔煉工藝為裝料→熔化期→精煉期→冷凝→脫氧、脫硫期→澆注；在精煉期通過提高精煉溫度，強化脫氧、硫的熱力學和動力學條件，在坩堝壁部和鋼液表面進行有效脫氧、脫硫；在脫氧、脫硫期內加入強脫氧、脫硫劑，對合金進行終脫氧、脫硫，進一步降低合金中的氧、硫含量，使之都在10ppm.wt以下。本發明有效改善合金的高溫塑性，提高合金的熱加工性能，獲得高質量合會。文檔編號C22C33/04GK101643876SQ20081001273公開日2010年2月10日申請日期2008年8月8日優先權日2008年8月8日發明者萬柏方,奎劉,張建國,張順南,李依依,馬穎澈,明高申請人:中國科學院金屬研究所