一种镍硅合金铸锭的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种镍硅合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：一、将镍条和硅粉混合均匀后用镍箔包制成合金包，然后压制成熔炼电极；二、进行第一次真空自耗电弧熔炼，得到第一锭坯；三、计算出第一锭坯中硅的质量百分含量；四、计算出需添加硅的理论质量mSi；五、在第一锭坯上钻设盲孔，将质量为1.5mSi～1.6mSi的硅粉加入盲孔中，然后进行第二次真空自耗电弧熔炼，得到第二锭坯；六、进行第三次真空自耗电弧熔炼，得到要求的镍硅合金铸锭。本发明生产成本低，生产工艺简单，可重复性强，成品率高，适于工业化大规模生产；采用本发明制备的镍硅合金铸锭中硅含量准确可控，分布均匀性好，致密程度高。
【专利说明】一种镜娃合金铸锭的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于镍硅合金【技术领域】，具体涉及一种镍硅合金铸锭的制备方法。
【背景技术】
[0002]镍硅合金最早研发于20世纪30年代后期，50年代中期我国开始进行相关研究和生产。镍硅合金的力学性能高，冷、热压力加工性能好，耐腐蚀性优良，在大气、淡水和海水中具有化学稳定性，可耐受各种中性溶液、微酸性溶液和有机溶剂的腐蚀，尤其是耐热碱腐蚀的极好材料。近年来镍硅合金被广泛应用于机械、化工设备的耐腐蚀构建，主要用作精密仪器结构件、电子管和无线电设备零件、医疗器械及食品工业餐具器皿。最常见的镍硅合金制品有镍硅热电偶及NSI3型镍硅合金管、棒材等。随着我国国防军工和航空航天的需求，对镍硅合金的成分比例及理化性能提出了更高的要求。因此，开展对镍硅合金制备工艺的研究很有必要及现实意义。
[0003]镍硅合金一般采用热压烧结法、燃烧合成熔化法或真空熔炼法制备而成。其中，热压烧结法是将镍粉和硅粉装入模具中，然后放入热压烧结炉中加压烧结，所制产品致密性较好，然而对于模具和设备的要求高，生产成本高昂。燃烧合成熔化法所需设备简单，但所制产品致密性差，合格率低。真空熔炼法由于其对设备的要求较低，所制产品致密性良好，得到了日益广泛应用。然而传统的真空熔炼工艺是将镍和硅按设计成分投料，然后经过二次或三次熔炼而成，由于硅的熔点比镍低，并且硅的密度与镍的密度存在很大差异，使得真空熔炼过程中硅的挥发和损耗较大，导致镍硅合金铸锭中硅含量过低、分布均匀性差、致密性低，不能满足技术要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种镍硅合金铸锭的制备方法。该方法制备成本低，`生产工艺简单，可重复性强，成品率高，适于工业化大规模生产；采用该方法制备的镍硅合金铸锭中硅含量准确可控，分布均匀性好，致密程度高。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种镍硅合金铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0006]步骤一、根据所需制备的镍硅合金铸锭的设计成分称取镍条、硅粉和镍箔，将镍条和硅粉混合均匀后用镍箔进行包覆，制成合金包，然后利用油压机对合金包进行压制，得到熔炼电极；
[0007]步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空自耗电弧炉中，在真空度不大于8.0 X KT2Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，水冷后扒去表面氧化皮，得到第一锭坯；所述第一次真空自耗电弧熔炼的熔炼参数为:熔化电流800A-950A，熔化电压27V-28V，稳弧电流5A-6A;
[0008]步骤三、采用排水法测得步骤二中所述第一锭坯的密度PNiSi_i，然后根据公式
【权利要求】
1.一种镍硅合金铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤一、根据所需制备的镍硅合金铸锭的设计成分称取镍条、硅粉和镍箔，将镍条和硅粉混合均匀后用镍箔进行包覆，制成合金包，然后利用油压机对合金包进行压制，得到熔炼电极； 步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空自耗电弧炉中，在真空度不大于8.0 X KT2Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，水冷后扒去表面氧化皮，得到第一锭坯；所述第一次真空自耗电弧熔炼的熔炼参数为:熔化电流800A-950A，熔化电压27V-28V，稳弧电流5A-6A; 步骤三、采用排水法测得步骤二中所述第一锭坯的密度P-Η，然后根据公式
2.根据权利要求1所述的一种镍硅合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述第一次真空自耗电弧熔炼的熔炼参数为:熔化电流800A，熔化电压28V，稳弧电流5.5A。
3.根据权利要求1所述的一种镍硅合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述第二次真空自耗电弧熔炼的熔炼参数为:熔化电流850A，熔化电压28V，稳弧电流5.8A。
4.根据权利要求1所述的一种镍硅合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤六中所述第三次真空自耗电弧熔炼的熔炼参数为:熔化电流900A，熔化电压28V,稳弧电流6.0A。
【文档编号】C22C19/03GK103451458SQ201310467928
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】刘洋, 侯军涛, 郭磊 申请人:西安瑞福莱钨钼有限公司