一种基于镍基耐热合金的冶炼方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，具体步骤如下：钢液的制取，将定量的金属镍、金属铬、金属钴、铌铁、钒铁、钛铁装于EAF电弧炉中，加热到高温至各金属熔化；钢液杂质的去除，将制取的钢液制取的钢液调整温度精炼一段时间，然后加入电解铝、硼铁进行充分的搅拌进行脱氧处理；钢液的浇注，将制取的合金钢液放入LF钢包炉中冷却一段时间后，浇注在冒口处加发热剂的定型模中；合金相变处理，将浇注好的合金放在温度为1280℃?1300℃中保温24?30h，待合金退火后快速冷却到800℃，然后转入保温炉中进行相变，再升温至一定温度进行锻造加热；合金的再加工，将锻造好的合金进行下料→淬火→中温回火。本发明制造的合金成本低。
【专利说明】
一种基于镍基耐热合金的冶炼方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种合金的冶炼方法，具体为一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，属于合金冶炼方法应用技术领域。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，对特殊合金产量及品种的需要日益扩大，对质量的要求也越来越严格、苟1刻，近年来，围绕提高特殊合金性能、质量、品种、效率，降低特殊合金成本、节能降耗、环境友好等方面采用了一系列新技术、新工艺、新装备，使得特殊合金的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等有了很大提高，耐热合金又称高温合金，它对于在高温条件下的工业部门和应用技术，有着重大的意义。而目前冶炼合金的方式存在很多不足之处，目前采用的方法一是在钢中加入Cr、S1、A1等合金元素，或者在钢的表面进行Cr、S1、A1合金化处理，它们在氧化性气氛中可很快生成一层致密的氧化膜，并牢固地附地钢的表面，从而有效地阻止氧化的继续进行;二是在钢铁表面，用各种方法形成高熔点的氧化物、碳化物、氮化物等耐高温涂层，这样制造的合金并没有良好的耐热性能，并且制造成本高，制造复杂O
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于镍基耐热合金的冶炼方法。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，具体步骤如下:
步骤A、钢液的制取，将定量的金属镍、金属铬、金属钴、铌铁、钒铁、钛铁装于EAF电弧炉中，加热到高温至各金属熔化；
步骤B、钢液杂质的去除，首先在步骤A制取的钢液制取的钢液调整温度精炼一段时间，然后加入电解铝、硼铁进行充分的搅拌进行脱氧处理；
步骤C、钢液的浇注，将步骤B中制取的合金钢液放入LF钢包炉中冷却一段时间后，浇注在冒口处加发热剂的定型模中；
步骤D、合金相变处理，将步骤C中浇注好的合金放在温度为1280°C_1300°C中保温24-30h，待合金退火后快速冷却到800°C，然后转入保温炉中进行相变，再升温至一定温度进行锻造加热；
步骤E、合金的再加工，将步骤D中锻造好的合金进行下料—淬火—中温回火。
[0005]优选的，所述步骤A中钢液的制取中，重量百分含量为:镍0.01-0.03%、铬19.5-21%、钴0.02-0.03%、铌0.01-1.5%、钒0.2-0.6%、钛I.5-3.0%，S彡 0.02,0.02，余量为不可避免的杂质。
[0006]优选的，所述步骤A中的高温为1580 0C-1660 V。
[0007]优选的，所述步骤B中钢液杂质的去除过程中，加入重量百分含量为1-2%电解铝、重量百分含量为0.002-0.005%硼铁进行充分的搅拌。
[0008]优选的，所述步骤中B钢液杂质的去除中的脱氧过程如下:在钢液的钢液中加入重量百分含量为0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si进行预脱氧，在钢液表面薄渣形成后，加入炭粉终脱氧。
[0009]优选的，所述步骤E中合金的再加工过程如下:首先，将步骤D中锻造好的合金进行下料，下料之后进行淬火处理，淬火时的温度为850-9000C，淬火后进行空冷3-4h，将空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保温2-3h，出炉后淋水冷却即可。
[0010]本发明的有益效果是:该种基于镍基耐热合金的冶炼方法冶炼的合金在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性，其中镍基合金是最优的超耐热金属材料，组织中基体Ni与其它的金属化合物，将浇注好的合金放在温度为1280°C_1300°C中保温24-30h，待合金退火后快速冷却到800°C，然后转入保温炉中进行相变，再升温至一定温度进行锻造加热处理后，其使用温度可达1000?1100°C，经过该种处理后的合金金属中的杂质在合金中的片吸毒大幅度下降，可使横向性能与纵向性能比较接近，在提高横向性能的同时，还可以减少热处理变形，提高合金在使用过程中的耐热性能，从而提高该种合金制造的产品的寿命，有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用。
【具体实施方式】
[0011]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012]实施例一:
一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，具体步骤如下:
步骤A、钢液的制取，将定量的金属镍、金属铬、金属钴、铌铁、钒铁、钛铁装于EAF电弧炉中，加热到高温至各金属熔化；
步骤B、钢液杂质的去除，首先在步骤A制取的钢液制取的钢液调整温度精炼一段时间，然后加入电解铝、硼铁进行充分的搅拌进行脱氧处理；
步骤C、钢液的浇注，将步骤B中制取的合金钢液放入LF钢包炉中冷却一段时间后，浇注在冒口处加发热剂的定型模中；
步骤D、合金相变处理，将步骤C中浇注好的合金放在温度为1280°C_1300°C中保温24-30h，待合金退火后快速冷却到800°C，然后转入保温炉中进行相变，再升温至一定温度进行锻造加热；
步骤E、合金的再加工，将步骤D中锻造好的合金进行下料—淬火—中温回火。
[0013]步骤A中钢液的制取中，重量百分含量为:镍0.01-0.03%、铬19.5-21%、钴0.02-0.03%、铌0.01-1.5%、钒0.2-0.6%、钛I.5-3.0%，S彡 0.02,0.02,余量为不可避免的杂质。步骤A中的高温为2800 °C -3000 °C。步骤B中钢液杂质的去除过程中，加入重量百分含量为2%电解铝、重量百分含量为0.005%硼铁进行充分的搅拌。步骤中B钢液杂质的去除中的脱氧过程如下:在钢液的钢液中加入重量百分含量为0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si进行预脱氧，在钢液表面薄渣形成后，加入炭粉终脱氧。步骤E中合金的再加工过程如下:首先，将步骤D中锻造好的合金进行下料，下料之后进行淬火处理，淬火时的温度为850-900 °C，淬火后进行空冷4h，将空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保温3h，出炉后淋水冷却即可。
[0014]实施例二:
步骤A中钢液的制取中，重量百分含量为:镍0.01-0.03%、铬19.5-21%、钴0.02-0.03%、铌0.01-1.5%、钒0.2-0.6%、钛I.5-3.0%，S彡0.02，P彡0.02,余量为不可避免的杂质。步骤A中的高温为2800 0C -3000 V。步骤B中钢液杂质的去除过程中，加入重量百分含量为2%电解铝、重量百分含量为0.005%硼铁进行充分的搅拌。步骤中B钢液杂质的去除中的脱氧过程如下:在钢液的钢液中加入重量百分含量为0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si进行预脱氧，在钢液表面薄渣形成后，加入炭粉终脱氧。步骤E中合金的再加工过程如下:首先，将步骤D中锻造好的合金进行下料，下料之后进行淬火处理，淬火时的温度为850-9000C，淬火后进行空冷3h，将空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保温2h，出炉后淋水冷却即可。
[0015]实施例三:
步骤A中钢液的制取中，重量百分含量为:镍0.01-0.03%、铬19.5-21%、钴0.02-0.03%、铌0.01-1.5%、钒0.2-0.6%、钛I.5-3.0%，S彡0.02，P彡0.02,余量为不可避免的杂质。步骤A中的高温为2800 0C -3000 V。步骤B中钢液杂质的去除过程中，加入重量百分含量为2%电解铝、重量百分含量为0.005%硼铁进行充分的搅拌。步骤中B钢液杂质的去除中的脱氧过程如下:在钢液的钢液中加入重量百分含量为0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si进行预脱氧，在钢液表面薄渣形成后，加入炭粉终脱氧。步骤E中合金的再加工过程如下:首先，将步骤D中锻造好的合金进行下料，下料之后进行淬火处理，淬火时的温度为850-9000C，淬火后进行空冷3.5h，将空冷好的合金放再放入5000C-5500C中保温2.5h，出炉后淋水冷却即可。
[0016]根据实施例一、二、三制作的合金具有良好的机械性能和化学稳定性，其中镍基合金是最优的超耐热金属材料，组织中基体Ni与其它的金属化合物，将浇注好的合金放在温度为1280°C_1300°C中保温24-30h，待合金退火后快速冷却到800°C，然后转入保温炉中进行相变，再升温至一定温度进行锻造加热处理后，其使用温度可达1000?1100°C，经过该种处理后的合金金属中的杂质在合金中的片吸毒大幅度下降，可使横向性能与纵向性能比较接近，在提高横向性能的同时，还可以减少热处理变形，提高合金在使用过程中的耐热性能，从而提尚该种合金制造的广品的寿命。
[0017]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
[0018]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，其特征在于:具体步骤如下: 步骤A、钢液的制取，将定量的金属镍、金属铬、金属钴、铌铁、钒铁、钛铁装于EAF电弧炉中，加热到高温至各金属熔化； 步骤B、钢液杂质的去除，首先在步骤A制取的钢液制取的钢液调整温度精炼一段时间，然后加入电解铝、硼铁进行充分的搅拌进行脱氧处理； 步骤C、钢液的浇注，将步骤B中制取的合金钢液放入LF钢包炉中冷却一段时间后，浇注在冒口处加发热剂的定型模中； 步骤D、合金相变处理，将步骤C中浇注好的合金放在温度为1280°C-1300°C中保温24-30h，待合金退火后快速冷却到800°C，然后转入保温炉中进行相变，再升温至一定温度进行锻造加热； 步骤E、合金的再加工，将步骤D中锻造好的合金进行下料—淬火—中温回火。2.根据权利要求1所述的一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，其特征在于:所述步骤A中钢液的制取中，重量百分含量为:镍0.01-0.03%、铬19.5-21%、钴0.02-0.03%、铌0.01-1.5%、钒0.2-0.6%、钛1.5-3.0%，S彡0.02,0.02，余量为不可避免的杂质。3.根据权利要求2所述的一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，其特征在于:所述步骤A中的高温为1580 °C-1660 °C。4.根据权利要求1所述的一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，其特征在于:所述步骤B中钢液杂质的去除过程中，加入重量百分含量为1-2%电解铝、重量百分含量为0.002-0.005%硼铁进行充分的搅拌。5.根据权利要求2所述的一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，其特征在于:所述步骤中B钢液杂质的去除中的脱氧过程如下:在钢液的钢液中加入重量百分含量为0.5-0.8%的Mn、1-2%的Si进行预脱氧，在钢液表面薄渣形成后，加入炭粉终脱氧。6.根据权利要求1所述的一种基于镍基耐热合金的冶炼方法，其特征在于:所述步骤E中合金的再加工过程如下:首先，将步骤D中锻造好的合金进行下料，下料之后进行淬火处理，淬火时的温度为850-900 °C，淬火后进行空冷3-4h，将空冷好的合金放再放入500 °C-550°C中保温2-3h，出炉后淋水冷却即可。
【文档编号】C21D8/00GK105908058SQ201610419536
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】李建, 雷德江, 刘永新, 黄志永, 丁勇, 张华国
【申请人】四川六合锻造股份有限公司