K418鑄造高溫合金純凈化冶煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冶煉方法，具體的說K418鑄造高溫合金純凈化冶煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)K418合金工藝制作的母合金已突顯出其疲勞壽命的低下，為了提高疲勞壽 命，需要降低合金中的金屬夾雜（Pb、Sn、Bi、Ag、As、Tl、Te、Se、Zn、In等元素）、非金屬夾 雜物（包括了氧化物、氮化物、硫化物等三個(gè)類型）、氣體元素（主要指氧、氮、氫）、非金屬 雜質(zhì)（包括S、P)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效地降低K418合金中 的雜質(zhì)含量的冶煉方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種K418鑄造高溫合金純凈化 冶煉方法，其特征在于包括以下步驟：
[0005] 1)選料：按重量百分比包括以下組分：鎳板72%~73%、金屬鉻12.5%~ 13. 5%、金屬鉬4%~4. 5%、重熔用鋁錠5.8%~6. 4%、鎳鈮中間合金2. 7%~3.8%、 鎳硼中間合金0.068%~0.075%、碳0? 10%~0? 15%、海綿鋯0.8%~L3%、海綿鈦 0. 75 %~0. 82% ;所述鈮元素含量采用NiNb60鎳鈮中間合金（64. 81%Nb、33. 31%Ni、 0. 67 %A1、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% 0、0. 012%N)的形式加入；所述硼元素采用NiB12鎳硼中 間合金（15. 54%B、81. 82 %Ni、l. 06 %Fe、0. 59 %Si、0. 033 %P、0. 11 %A1、0. 010 %C、 0? 0002%S、0. 007% 0、0? 0002%N)的形式加入；
[0006] 2)將原料粗煉后精煉，精煉溫度：1500°C~1600°C;精煉時(shí)間：IOmin~30min;精 煉真空度〇?IPa~15Pa;
[0007] 3)精煉結(jié)束后冷卻降溫至表面結(jié)膜；
[0008] 4)加入合金化元素（重熔用鋁錠、鎳硼中間合金、海綿鋯、海綿鈦），熔清后，在 1480°C~1540°C精煉IOmin~20min，精煉真空度 5Pa~15Pa;
[0009] 5)搖爐，傾動(dòng)坩堝至少3次，將澆注時(shí)坩堝內(nèi)壁合金液的通道預(yù)熱燙開，并使氧化 膜等雜質(zhì)推至坩堝后壁；
[0010] 6)帶電澆注。
[0011] 所述澆注過程中分流器、過濾器的材質(zhì)選用鋯質(zhì)材料，并且在使用前進(jìn)行 1000°C~1200°C的烘烤，烘烤時(shí)間不低于6小時(shí)。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟2)中精煉溫度是1600°C，精煉時(shí)間30min，精煉真空度<I. 5Pa。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟4)中精煉溫度是1500°C，精煉時(shí)間20min，精煉真空度5Pa。
[0014] 所述鎳板選用GB/T6516中規(guī)定的一號(hào)或零號(hào)電解鎳。
[0015] 所述金屬鉻選擇選用GB/T3211中規(guī)定的JCr99-A牌號(hào)的金屬鉻。
[0016] 所述金屬鉬選用GB/T3462中規(guī)定的Mo-I或Mo-2的鉬條。
[0017] 所述重熔用鋁錠選用GB/T1196中規(guī)定的重熔用鋁錠。
[0018] 所述碳選用GB/T1426中規(guī)定的TSC高純石墨中的碳光譜電極。
[0019] 所述海綿鋯選用YB/T397中規(guī)定的HZr-01、HZr-02海綿鋯；所述綿鈦選用GB/ T2524中規(guī)定的0級(jí)、1級(jí)或2級(jí)海綿鈦。
[0020] 對(duì)于K418鑄造高溫合金，用目前方法生產(chǎn)的合金錠澆注的增壓器渦輪，其壽命和 國(guó)外同類產(chǎn)品相比很低，主要原因在于合金中的雜質(zhì)含量較高，這大大浪費(fèi)了社會(huì)資源，因 此通過本專利提出的措施冶煉的K418合金錠，其雜質(zhì)含量大大降低，特別是0、N、S和Pb、 Sn、Bi、Ag、As含量。
[0021] 有益效果：本發(fā)明成本增加不大，原料容易獲得，采用的原料是常用主要原料，市 場(chǎng)易于買到；純凈化冶煉的K418合金，雜質(zhì)含量大大降低，特別是0、N、S和Pb、Sn、Bi、Ag、 As含量，0、N、S含量一般都在IOppm左右，0含量大部分能穩(wěn)定在5ppm左右；提高了合金 的疲勞壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提 下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0023] 實(shí)施方式一：
[0024] 1)選料：GB/T6516中規(guī)定的一號(hào)電解鎳、GB/T3211中規(guī)定的JCr99-A牌號(hào)的金屬 鉻、GB/T3462中規(guī)定的Mo-I鉬條、GB/T1196中規(guī)定的重熔用鋁錠、NiNb60鎳鈮中間、NiB12 鎳硼中間合金、GB/T1426中規(guī)定的TSC高純石墨中的碳光譜電極、YB/T397中規(guī)定的HZr-01 海綿鋯、GB/T2524中規(guī)定的0級(jí)海綿鈦；
[0025] 2)將原料粗煉后精煉，精煉溫度：1500°C;精煉時(shí)間：10min;精煉真空度0.IPa;
[0026] 3)精煉結(jié)束后冷卻降溫至表面結(jié)膜；
[0027] 4)加入合金化元素，熔清后，在1480°C精煉lOmin，精煉真空度5Pa;
[0028] 5)搖爐，傾動(dòng)坩堝3次，將澆注時(shí)坩堝內(nèi)壁合金液的通道預(yù)熱燙開，并使氧化膜等 雜質(zhì)推至坩堝后壁；
[0029] 6)帶電澆注，澆注過程中分流器、過濾器的材質(zhì)選用鋯質(zhì)材料，并且在使用前進(jìn)行 1000°C的烘烤，烘烤時(shí)間6小時(shí)。
[0030] 實(shí)施例二：
[0031] 1)選料：GB/T6516中規(guī)定的零號(hào)電解鎳、GB/T3211中規(guī)定的JCr99-A牌號(hào)的金 屬鉻、GB/T3462中規(guī)定的Mo-2的鉬條、GB/T1196中規(guī)定的重熔用鋁錠、NiNb60鎳鈮中間、 NiB12鎳硼中間合金、GB/T1426中規(guī)定的TSC高純石墨中的碳光譜電極、YB/T397中規(guī)定的 HZr-02海綿鋯、GB/T2524中規(guī)定的1級(jí)海綿鈦；
[0032] 2)將原料粗煉后精煉，精煉溫度：1600°C;精煉時(shí)間：30min;精煉真空度15Pa;
[0033] 3)精煉結(jié)束后冷卻降溫至表面結(jié)膜；
[0034] 4)加入合金化元素，熔清后，在1540°C精煉20min，精煉真空度15Pa;
[0035] 5)搖爐，傾動(dòng)坩堝4次，將澆注時(shí)坩堝內(nèi)壁合金液的通道預(yù)熱燙開，并使氧化膜等 雜質(zhì)推至坩堝后壁；
[0036] 6)帶電澆注，澆注過程中分流器、過濾器的材質(zhì)選用鋯質(zhì)材料，并且在使用前進(jìn)行 1200°C的烘烤，烘烤時(shí)間7小時(shí)。
[0037] 實(shí)施例三：
[0038] 1)選料：GB/T6516中規(guī)定的零號(hào)電解鎳、GB/T3211中規(guī)定的JCr99-A牌號(hào)的金 屬鉻、GB/T3462中規(guī)定的Mo-I的鉬條、GB/T1196中規(guī)定的重熔用鋁錠、NiNb60鎳鈮中間、 NiB12鎳硼中間合金、GB/T1426中規(guī)定的TSC高純石墨中的碳光譜電極、YB/T397中規(guī)定的 HZr-Ol海綿鋯、GB/T2524中規(guī)定的2級(jí)海綿鈦；
[0039] 2)將原料粗煉后精煉，精煉溫度：1550°C;精煉時(shí)間：20min;精煉真空度IOPa;
[0040] 3)精煉結(jié)束后冷卻降溫至表面結(jié)膜；
[0041] 4)加入合金化元素，熔清后，在1500°C精煉15min，精煉真空度IOPa;
[0042] 5)搖爐，傾動(dòng)坩堝5次，將澆注時(shí)坩堝內(nèi)壁合金液的通道預(yù)熱燙開，并使氧化膜等 雜質(zhì)推至坩堝后壁；
[0043] 6)帶電澆注，澆注過程中分流器、過濾器的材質(zhì)選用鋯質(zhì)材料，并且在使用前進(jìn) 行，IKKTC的烘烤，烘烤時(shí)間6. 5小時(shí)。
[0044] 實(shí)施例四：
[0045] 1)選料：GB/T6516中規(guī)定的一號(hào)電解鎳、GB/T3211中規(guī)定的JCr9