一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，具體步驟如下：鋼液的制取，將定量的金屬鎳、金屬鉻、金屬鈷、鈮鐵、釩鐵、鈦鐵裝于EAF電弧爐中，加熱到高溫至各金屬熔化；鋼液雜質(zhì)的去除，將制取的鋼液制取的鋼液調(diào)整溫度精煉一段時(shí)間，然后加入電解鋁、硼鐵進(jìn)行充分的攪拌進(jìn)行脫氧處理；鋼液的澆注，將制取的合金鋼液放入LF鋼包爐中冷卻一段時(shí)間后，澆注在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中；合金相變處理，將澆注好的合金放在溫度為1280℃?1300℃中保溫24?30h，待合金退火后快速冷卻到800℃，然后轉(zhuǎn)入保溫爐中進(jìn)行相變，再升溫至一定溫度進(jìn)行鍛造加熱；合金的再加工，將鍛造好的合金進(jìn)行下料→淬火→中溫回火。本發(fā)明制造的合金成本低。
【專利說明】
一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種合金的冶煉方法，具體為一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，屬于合金冶煉方法應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對特殊合金產(chǎn)量及品種的需要日益擴(kuò)大，對質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格、茍1刻，近年來，圍繞提高特殊合金性能、質(zhì)量、品種、效率，降低特殊合金成本、節(jié)能降耗、環(huán)境友好等方面采用了一系列新技術(shù)、新工藝、新裝備，使得特殊合金的潔凈度、均勻度、組織細(xì)化度和尺寸精度等有了很大提高，耐熱合金又稱高溫合金，它對于在高溫條件下的工業(yè)部門和應(yīng)用技術(shù)，有著重大的意義。而目前冶煉合金的方式存在很多不足之處，目前采用的方法一是在鋼中加入Cr、S1、A1等合金元素，或者在鋼的表面進(jìn)行Cr、S1、A1合金化處理，它們在氧化性氣氛中可很快生成一層致密的氧化膜，并牢固地附地鋼的表面，從而有效地阻止氧化的繼續(xù)進(jìn)行;二是在鋼鐵表面，用各種方法形成高熔點(diǎn)的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫涂層，這樣制造的合金并沒有良好的耐熱性能，并且制造成本高，制造復(fù)雜O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的，一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，具體步驟如下:
步驟A、鋼液的制取，將定量的金屬鎳、金屬鉻、金屬鈷、鈮鐵、釩鐵、鈦鐵裝于EAF電弧爐中，加熱到高溫至各金屬熔化；
步驟B、鋼液雜質(zhì)的去除，首先在步驟A制取的鋼液制取的鋼液調(diào)整溫度精煉一段時(shí)間，然后加入電解鋁、硼鐵進(jìn)行充分的攪拌進(jìn)行脫氧處理；
步驟C、鋼液的澆注，將步驟B中制取的合金鋼液放入LF鋼包爐中冷卻一段時(shí)間后，澆注在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中；
步驟D、合金相變處理，將步驟C中澆注好的合金放在溫度為1280°C_1300°C中保溫24-30h，待合金退火后快速冷卻到800°C，然后轉(zhuǎn)入保溫爐中進(jìn)行相變，再升溫至一定溫度進(jìn)行鍛造加熱；
步驟E、合金的再加工，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料—淬火—中溫回火。
[0005]優(yōu)選的，所述步驟A中鋼液的制取中，重量百分含量為:鎳0.01-0.03%、鉻19.5-21%、鈷0.02-0.03%、鈮0.01-1.5%、釩0.2-0.6%、鈦I.5-3.0%，S彡 0.02,0.02，余量為不可避免的雜質(zhì)。
[0006]優(yōu)選的，所述步驟A中的高溫為1580 0C-1660 V。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟B中鋼液雜質(zhì)的去除過程中，加入重量百分含量為1-2%電解鋁、重量百分含量為0.002-0.005%硼鐵進(jìn)行充分的攪拌。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟中B鋼液雜質(zhì)的去除中的脫氧過程如下:在鋼液的鋼液中加入重量百分含量為0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si進(jìn)行預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉終脫氧。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟E中合金的再加工過程如下:首先，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為850-9000C，淬火后進(jìn)行空冷3-4h，將空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保溫2-3h，出爐后淋水冷卻即可。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:該種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法冶煉的合金在高溫下具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，其中鎳基合金是最優(yōu)的超耐熱金屬材料，組織中基體Ni與其它的金屬化合物，將澆注好的合金放在溫度為1280°C_1300°C中保溫24-30h，待合金退火后快速冷卻到800°C，然后轉(zhuǎn)入保溫爐中進(jìn)行相變，再升溫至一定溫度進(jìn)行鍛造加熱處理后，其使用溫度可達(dá)1000?1100°C，經(jīng)過該種處理后的合金金屬中的雜質(zhì)在合金中的片吸毒大幅度下降，可使橫向性能與縱向性能比較接近，在提高橫向性能的同時(shí)，還可以減少熱處理變形，提高合金在使用過程中的耐熱性能，從而提高該種合金制造的產(chǎn)品的壽命，有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，適合推廣使用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]實(shí)施例一:
一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，具體步驟如下:
步驟A、鋼液的制取，將定量的金屬鎳、金屬鉻、金屬鈷、鈮鐵、釩鐵、鈦鐵裝于EAF電弧爐中，加熱到高溫至各金屬熔化；
步驟B、鋼液雜質(zhì)的去除，首先在步驟A制取的鋼液制取的鋼液調(diào)整溫度精煉一段時(shí)間，然后加入電解鋁、硼鐵進(jìn)行充分的攪拌進(jìn)行脫氧處理；
步驟C、鋼液的澆注，將步驟B中制取的合金鋼液放入LF鋼包爐中冷卻一段時(shí)間后，澆注在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中；
步驟D、合金相變處理，將步驟C中澆注好的合金放在溫度為1280°C_1300°C中保溫24-30h，待合金退火后快速冷卻到800°C，然后轉(zhuǎn)入保溫爐中進(jìn)行相變，再升溫至一定溫度進(jìn)行鍛造加熱；
步驟E、合金的再加工，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料—淬火—中溫回火。
[0013]步驟A中鋼液的制取中，重量百分含量為:鎳0.01-0.03%、鉻19.5-21%、鈷0.02-0.03%、鈮0.01-1.5%、釩0.2-0.6%、鈦I.5-3.0%，S彡 0.02,0.02,余量為不可避免的雜質(zhì)。步驟A中的高溫為2800 °C -3000 °C。步驟B中鋼液雜質(zhì)的去除過程中，加入重量百分含量為2%電解鋁、重量百分含量為0.005%硼鐵進(jìn)行充分的攪拌。步驟中B鋼液雜質(zhì)的去除中的脫氧過程如下:在鋼液的鋼液中加入重量百分含量為0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si進(jìn)行預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉終脫氧。步驟E中合金的再加工過程如下:首先，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為850-900 °C，淬火后進(jìn)行空冷4h，將空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保溫3h，出爐后淋水冷卻即可。
[0014]實(shí)施例二:
步驟A中鋼液的制取中，重量百分含量為:鎳0.01-0.03%、鉻19.5-21%、鈷0.02-0.03%、鈮0.01-1.5%、釩0.2-0.6%、鈦I.5-3.0%，S彡0.02，P彡0.02,余量為不可避免的雜質(zhì)。步驟A中的高溫為2800 0C -3000 V。步驟B中鋼液雜質(zhì)的去除過程中，加入重量百分含量為2%電解鋁、重量百分含量為0.005%硼鐵進(jìn)行充分的攪拌。步驟中B鋼液雜質(zhì)的去除中的脫氧過程如下:在鋼液的鋼液中加入重量百分含量為0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si進(jìn)行預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉終脫氧。步驟E中合金的再加工過程如下:首先，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為850-9000C，淬火后進(jìn)行空冷3h，將空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保溫2h，出爐后淋水冷卻即可。
[0015]實(shí)施例三:
步驟A中鋼液的制取中，重量百分含量為:鎳0.01-0.03%、鉻19.5-21%、鈷0.02-0.03%、鈮0.01-1.5%、釩0.2-0.6%、鈦I.5-3.0%，S彡0.02，P彡0.02,余量為不可避免的雜質(zhì)。步驟A中的高溫為2800 0C -3000 V。步驟B中鋼液雜質(zhì)的去除過程中，加入重量百分含量為2%電解鋁、重量百分含量為0.005%硼鐵進(jìn)行充分的攪拌。步驟中B鋼液雜質(zhì)的去除中的脫氧過程如下:在鋼液的鋼液中加入重量百分含量為0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si進(jìn)行預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉終脫氧。步驟E中合金的再加工過程如下:首先，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為850-9000C，淬火后進(jìn)行空冷3.5h，將空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保溫2.5h，出爐后淋水冷卻即可。
[0016]根據(jù)實(shí)施例一、二、三制作的合金具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，其中鎳基合金是最優(yōu)的超耐熱金屬材料，組織中基體Ni與其它的金屬化合物，將澆注好的合金放在溫度為1280°C_1300°C中保溫24-30h，待合金退火后快速冷卻到800°C，然后轉(zhuǎn)入保溫爐中進(jìn)行相變，再升溫至一定溫度進(jìn)行鍛造加熱處理后，其使用溫度可達(dá)1000?1100°C，經(jīng)過該種處理后的合金金屬中的雜質(zhì)在合金中的片吸毒大幅度下降，可使橫向性能與縱向性能比較接近，在提高橫向性能的同時(shí)，還可以減少熱處理變形，提高合金在使用過程中的耐熱性能，從而提尚該種合金制造的廣品的壽命。
[0017]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0018]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，其特征在于:具體步驟如下: 步驟A、鋼液的制取，將定量的金屬鎳、金屬鉻、金屬鈷、鈮鐵、釩鐵、鈦鐵裝于EAF電弧爐中，加熱到高溫至各金屬熔化； 步驟B、鋼液雜質(zhì)的去除，首先在步驟A制取的鋼液制取的鋼液調(diào)整溫度精煉一段時(shí)間，然后加入電解鋁、硼鐵進(jìn)行充分的攪拌進(jìn)行脫氧處理； 步驟C、鋼液的澆注，將步驟B中制取的合金鋼液放入LF鋼包爐中冷卻一段時(shí)間后，澆注在冒口處加發(fā)熱劑的定型模中； 步驟D、合金相變處理，將步驟C中澆注好的合金放在溫度為1280°C-1300°C中保溫24-30h，待合金退火后快速冷卻到800°C，然后轉(zhuǎn)入保溫爐中進(jìn)行相變，再升溫至一定溫度進(jìn)行鍛造加熱； 步驟E、合金的再加工，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料—淬火—中溫回火。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，其特征在于:所述步驟A中鋼液的制取中，重量百分含量為:鎳0.01-0.03%、鉻19.5-21%、鈷0.02-0.03%、鈮0.01-1.5%、釩0.2-0.6%、鈦1.5-3.0%，S彡0.02,0.02，余量為不可避免的雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，其特征在于:所述步驟A中的高溫為1580 °C-1660 °C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，其特征在于:所述步驟B中鋼液雜質(zhì)的去除過程中，加入重量百分含量為1-2%電解鋁、重量百分含量為0.002-0.005%硼鐵進(jìn)行充分的攪拌。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，其特征在于:所述步驟中B鋼液雜質(zhì)的去除中的脫氧過程如下:在鋼液的鋼液中加入重量百分含量為0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si進(jìn)行預(yù)脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉終脫氧。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鎳基耐熱合金的冶煉方法，其特征在于:所述步驟E中合金的再加工過程如下:首先，將步驟D中鍛造好的合金進(jìn)行下料，下料之后進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)的溫度為850-900 °C，淬火后進(jìn)行空冷3-4h，將空冷好的合金放再放入500 °C-550°C中保溫2-3h，出爐后淋水冷卻即可。
【文檔編號】C21D8/00GK105908058SQ201610419536
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】李建, 雷德江, 劉永新, 黃志永, 丁勇, 張華國
【申請人】四川六合鍛造股份有限公司