一种k491母合金冶炼工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种K491母合金的冶炼工艺，其特征包括以下操作步骤：（1）将原料去除水份，原料为：碳（C）≤0.018%，铬（Cr）10.2%，钼（Mo）3.0%，钴（Co）10.2%，铝（Al）5.70%，钛（Ti）5.4%，硼（B）0.10%，锆（Zr）0.25%，其余为镍（Ni）；（2）将去除水份后的原料装入真空中频感应熔炼炉内；（3）原料在真空中频感应熔炼炉内熔化；（4）将熔化后的钢水在真空中频感应熔炼炉内精炼以实现合金化；（5）将步骤（4）精炼合金化后的钢水浇注成型得到K491母合金。通过本发明提供一种K491母合金的冶炼工艺，该K491母合金耐高温、抗拉伸、持久力强且性能优异。
【专利说明】一种K491母合金冶炼工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种K491母合金的冶炼工艺，属于母合金材料制作设计【技术领域】。
【背景技术】
[0002]母合金作为一种半成品，是金属工业中重要的原材料。将各元素按照一定工艺的熔化与重新组合，将不同的元素合金化与成分的调节并进行浇注和凝固从而达到所需要的合金性能的目的，这些性能包括耐高温性、抗拉伸性等等。
[0003]在现代社会，母合金被广泛使用，是船舶、舰艇的柴油发动机涡轮增压热端部件中不可替代的关键材料。但是现有母合金并不能去充分满足船舶、舰艇的柴油发动机涡轮增压对耐高温、抗拉伸、持久等性能越来越大的需求，效果不理想。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是针对上述现有母合金性能的不足，提供一种耐高温、抗拉伸、持久力强且性能优异 的K491母合金冶炼工艺。
[0005]本发明的目的是这样实现的，一种K491母合金冶炼工艺，其特征包括以下操作步骤:
(I)将原料放置于电炉烘干机中去除水份，所述的原料为:碳(C) <0.018%，铬(Cr)10.2%，钥(Μο)3.0%，钴((:0)10.2%，铝(Al)5.70%，钛(Ti )5.4% JI(B)0.10%，锆(Zr)0.25%,其余为镍(Ni)；
(2 )将去除水份后的原料装入真空中频感应熔炼炉内；其中，碳(C)、镍(Ni )、钴(Co )、铬(Cr )、钥(Mo )装入真空中频感应熔炼炉的坩埚内；铝(Al )、钛(Ti )装入真空中频感应熔炼炉的小料斗内，硼(B) Jg(Zr)装入真空中频感应熔炼炉的小料仓内；
具体为，用于脱氧的碳(C)分两次全部装入坩埚内，分别放置于坩埚的底部和中部；镍(Ni)分别放置在坩埚的底部、中部、上部；钴(&))、铬(Cr)、钥(Mo)放置在坩埚中部，且钥(Mo )远离坩埚壁；铝(Al)、钛(Ti )装入真空中频感应熔炼炉的小料斗内，硼(B)、锆(Zr )依次装入真空中频感应熔炼炉的小料仓内；
(3)原料在真空中频感应熔炼炉内熔化得到钢水；具体为，将真空中频感应熔炼炉合炉；启动机械泵、罗茨真空泵、油增压泵，使真空中频感应熔炼炉抽真空；对真空中频感应熔炼炉送电，使原料在真空中频感应熔炼炉内熔化，溶清末，钢水温度达到1610°C ；
(4)将熔化后的钢水在真空中频感应熔炼炉内精炼以实现合金化；具体为，精炼28分钟，精炼温度保持在1580°C -1600°C，精练结束后，缓慢将小料斗内的铝(Al)、钛(Ti)加入坩埚内，接着缓慢将小料仓内的硼(B)、锆(Zr)加入坩埚内，坩埚反复倾动,从而进一步去除气体、夹杂物，对钢水合金化；
(5)将步骤(4)精炼合金化后的钢水浇注成型得到K491母合金。
[0006]所述的铬(Cr)为低硅(Si)的铬(Cr)。
[0007]步骤(1)中所述的锆(Zr)为海绵锆，易于合金化，均匀溶解到钢水。[0008]步骤(1)中所述的钛(Ti)为海绵钛，易于合金化，均匀溶解到钢水。
[0009]所述原料中，硼(B)用的是镍硼(B-Ni)合金，以便硼溶解到钢水中。
[0010]所述真空中频感应熔炼炉的坩埚内装料时，原料自底而上由紧密渐松，防止熔化时产生架桥现象。
[0011]所述的操作步骤还包括将浇注成型得到的K491母合金的表面进行打磨，将K491
母合金表面氧化层去除。
[0012]通过本发明，提供了一种K491母合金的冶炼工艺，此冶炼工艺炼出的K491母合金，纯净度高、杂质少、成份很均匀，机械性能很好；用镍硼合金控制Fe的成份，达到硼的成份，含量均匀。
[0013]由于镍(Ni )含量超过50%，因此，也称之为镍基母合金，镍(Ni )与碳(C)、铬(Cr )、钥(Mo)、钴(Co)、铝(Al)、钛(Ti)、硼(B) J^(Zr)溶解与合金化，有效保持较好的稳定性，与铁基高温合金和钴基高温合金相比，具有更高的耐高温性能；由于K491母合金中含有铬(Cr )，铬(Cr )采用的是底硅(Si )的铬(Cr )，铬(Cr )主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用，这样的母合金具有比铁基高温合金具有更好的抗氧化和抗腐蚀能力。因此，通过本发明提供的K491母合金的冶炼工艺，使得母合金具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。
【具体实施方式】
[0014]下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0015]一种K491母合金冶炼工艺，包括以下操作步骤:
步骤1、准备原料，并根据要求配好原料各个元素所需要的量，这些原料包括碳(C)(0.018%，铬(Cr) 10.2%,钥(Mo) 3.0%,钴(Co) 10.2%，铝(Al) 5.70%,钛(Ti) 5.4%,硼(B)
0.10%,锆(Zr ) 0.25%，其余为镍(Ni );其中铬(Cr )为底硅(Si )的，硼(B)用的是硼镍(B-Ni )合金；锆(Zr)为海绵锆，易于合金化，均匀溶解到钢水；钛(Ti)为海绵钛，易于合金化，均匀溶解到钢水；将原料放置于电炉烘干机中去除水份；
步骤2、将去除水份后的原料装入真空中频感应熔炼炉内；其中，碳(C)、镍(Ni)、钴(Co)、铬(Cr)、钥(Mo)放置于真空中频感应熔炼炉的坩埚内；铝(Al)、钛(Ti)装入真空中频感应熔炼炉的小料斗内，硼(B )、锆(Zr )装入真空中频感应熔炼炉的小料仓内；
具体为，用于脱氧的碳(C)分两次全部装入坩埚内，分别放置于坩埚的底部和中部；镍(Ni)分别放置在坩埚的底部、中部、上部；钴(&))、铬(Cr)、钥(Mo)放置在坩埚中部，且钥(Mo)远离坩埚壁；铝(八1)、钛(Ti)装入于真空中频感应熔炼炉的小料斗内，硼(B) Jg(Zr)装入于小料仓内；
进一步的，在真空中频感应熔炼炉的坩埚内装料时，原料自底而上由紧密渐松，防止熔化时产生架桥现象；
进一步的，将原料装入之前对真空中频感应熔炼炉进行检查，(I)检查坩埚及炉嘴侵蚀情况，认为可以继续进行安全冶炼方能将原料装入真空中频感应熔炼炉；(2)检查真空中频感应熔炼炉机构运转灵活性，同时确保真空中频感应熔炼炉内无其它杂物；(3)检查坩埚上下料的簸箕是否好用。
[0016] 在原料装入真空中频感应熔炼炉内时，原料自底而上由紧密渐松，防止熔化时产生架桥现象。
[0017]步骤3、将原料在真空中频感应熔炼炉内熔化得到钢水；具体为，将真空中频感应熔炼炉合炉；启动机械泵、罗茨真空泵、油增压泵，使真空中频感应熔炼炉抽真空；对真空中频感应熔炼炉送电，使原料在真空中频感应熔炼炉内熔化，溶清末，钢水温度达到1610°C ；
进一步的，在合炉前:(1)检查所有原料是否已经全部装入真空中频感应熔炼炉，不得有遗漏；(2)检查真空中频感应熔炼炉测温装置；(3)搽净窥视孔玻璃；(4)搽扫净固定炉壳密封胶皮圈；(5)检查锭模、保温帽、漏斗是否摆好。一切检查完毕，方可合炉，同时合炉动作要轻，防止猛力撞击，在合炉后压紧炉壳两边螺旋，待对真空中频感应熔炼炉抽真空后松掉螺栓；在合炉后，检查冷却水、真空泵组，一切正常后进行抽真空。
[0018]进一步的，送电熔化时，各仪表指示值为以下额定范围:
【权利要求】
1.一种K491母合金冶炼工艺，其特征包括以下操作步骤: Cl)将原料放置于电炉烘干机中去除水份，所述的原料为:C≤0.018%, Crl0.2%，Mo3.0%, Col0.2%, Al5.70%, Ti5.4%, B0.10%, Zr0.25%，其余为 Ni ; (2)将去除水份后的原料装入真空中频感应熔炼炉内；其中，C、N1、Co、Cr、Mo装入真空中频感应熔炼炉的坩埚内；Al、Ti装入真空中频感应熔炼炉的小料斗内，B、Zr装入真空中频感应熔炼炉的小料仓内； 具体为，用于脱氧的C分两次全部装入坩埚内，分别放置于坩埚的底部和中部；Ni分别放置在坩埚的底部、中部、上部；C0、Cr、M0放置在坩埚中部，且Mo远离坩埚壁；Al、Ti装入真空中频感应熔炼炉的小料斗内，B、Zr依次装入真空中频感应熔炼炉的小料仓内； (3)原料在真空中频感应熔炼炉内熔化得到钢水；具体为，将真空中频感应熔炼炉合炉；启动机械泵、罗茨真空泵、油增压泵，使真空中频感应熔炼炉抽真空；对真空中频感应熔炼炉送电，使原料在真空中频感应熔炼炉内熔化，溶清末，原料温度达到1610°C ； (4)将熔化后的钢水在真空中频感应熔炼炉内精炼以实现合金化；具体为，精炼28分钟，精炼温度保持在1580°C -1600°C，精练结束后，缓慢将小料斗内的Al、Ti加入坩埚内，接着缓慢将小料仓内的B、Zr加入坩埚内，坩埚反复倾动,从而进一步去除气体、夹杂物,对原料合金化； (5)将步骤(4)精炼合金化后的钢水浇注成型得到K491母合金。
2.根据权利要求1所述的一种K491母合金冶炼工艺，其特征是，步骤(1)中所述的Cr为低娃的。
3.根据权利要求1所述的一种K491母合金冶炼工艺，其特征是，步骤(1)中所述的Zr为海绵锆。
4.根据权利要求1所述的一种K491母合金冶炼工艺，其特征是，步骤(1)中所述的Ti为海绵钛。
5.根据权利要求1所述的一种母合金冶炼工艺，其特征是，步骤(1)中所述原料中，B用的是镍硼合金。
6.根据权利要求1所述的一种K491母合金冶炼工艺，其特征是，步骤(2)中所述真空中频感应熔炼炉的坩埚内装料时，原料自底而上由紧密渐松，防止熔化时产生架桥现象。
7.根据权利要求1所述的一种K491母合金冶炼工艺，其特征是，所述的操作步骤还包括将浇注成型得到的K491母合金的表面进行打磨，将K491母合金表面氧化层去除。
【文档编号】C22C1/03GK103952578SQ201410183805
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】卞志鹏, 计永茂, 韦华, 卞兴来 申请人:江苏兴达高温合金科技有限公司