Gh901合金的电渣重熔工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种GH901合金的电渣重熔工艺，电极锭熔炼；电极锭准备；渣料准备，电渣重熔使用前将渣料在箱式炉中加热至500~1000℃进行烘烤，烘烤完成后，按所使用渣料总重量的0.4~0.6%添加金属钛；电渣重熔，控制电极锭熔化速度为0.013Dkg/min，熔速波动控制在±0.5kg/min以内，在电渣重熔引弧期结束后，在熔炼期按(0.078D~0.195D)g/15min的量加入金属纯钛颗粒；随着电渣重熔的进行每隔15min，金属纯钛颗粒的加入量递减10~20g；取样检测，控制该合金在电渣重熔过程中的烧损量，进一步减小该合金电渣锭引弧端和收弧端Ti含量的差异，获得Ti含量均匀的GH901合金电渣锭。
【专利说明】GH901合金的电渣重熔工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种GH901合金的电渣重熔工艺。
【背景技术】
[0002] 电渣重熔是一种边熔化边凝固的熔炼工艺，经过电渣重熔过的合金具有良好的结 晶组织，能够有效的提高了合金的热加工塑性；同时，电渣重熔能够有效的去除合金中的非 金属夹杂和降低合金中P、s等杂质元素含量，提升合金的综合力学性能。所以，电渣重熔是 GH901合金重熔采用最多的熔炼工艺之一。
[0003] 但由于GH901合金中Ti的含量较高、且范围较小（GBT14992标准规定，Ti质量分 数为2. 8~3. 1%),电渣重熔时不易控制。往往因电渣重熔使用的渣料中的不稳定氧化物或 电渣过程反应产生的不稳定氧化物对GH901合金中Ti的烧损，导致Ti含量低于标准下限； 或者出现GH901合金电渣锭引弧端与收弧端Ti含量差异达到0· 2%左右，由于Ti是GH901 合金的主要时效强化元素，这种差异往往导致该合金最终成品力学性能不均匀，降低合金 使用性能。
[0004] 目前，致力于该合金电渣重熔过程Ti含量控制的研究人员，主要是通过在电渣重 熔过程中添加 A1粉或Ti02粉来控制GH901合金中Ti含量的烧损，在一定程度上降低了该 合金中Ti的烧损，同时减小该合金电渣锭引弧端与收弧端的差值至〇. 1%左右。但往往A1 粉的添加将使该合金中的A1含量超过标准规定的上限，导致材料不合格。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种GH901合金的电渣重熔 工艺，控制该合金在电渣重熔过程中的烧损量，进一步减小该合金电渣锭引弧端和收弧端 Ti含量的差异，获得Ti含量均匀的GH901合金电渣锭。
[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种GH901合金的电渣重熔工艺， 包括以下工艺步骤： S1:电极锭熔炼，采用真空感应熔炼制备电渣重熔用电极锭，在真空熔炼的精炼期后， 按重量计算加入3· 2%的金属钛，经搅拌均匀后取样检测Ti含量并微调，控制钢液中Ti含 量为 3. Γ3. 2% ; 52 :电极锭准备，对脱模后的电极锭进行修磨，修磨完成后，与假电极焊接，并将电极锭 引弧端用箱式电炉进行烘烤； 53 :渣料准备，电渣重熔使用前将渣料在箱式炉中加热至500?1〇〇〇t!进行烘烤，烘烤 完成后，按所使用渣料总重量的0. 4~0. 6%添加金属钛； 54 :电渣重熔，通过调整熔炼电压、电流，控制电极锭熔化速度为〇. 〇13Dkg/min，熔速 波动控制在±0· 5kg/min以内，在电渣重熔引弧期结束后，在熔炼期按（〇. 〇78D~0. 195D) g/15min的量加入金属纯钛颗粒；随着电渣重熔的进行每隔15min，金属纯钛颗粒的加入量 递减l(T20g，其中D为结晶器直径，单位为mm ; S5 :取样检测，电渣重熔完成，待电渣锭脱锭并冷却后，在距离电渣锭引弧端和收弧端 7〇mm处取样，进行湿法分析各处的Ti含量。
[0007] 为了降低表面氧化物和其他杂志在电渣重熔过程中对合金中Ti元素的烧损，作 为优选地，步骤S2中，修磨包括去除电极锭表面氧化、折叠、夹渣。
[0008] 为了去除电极锭引弧端的水汽，减少水汽在引弧时分解产生的氧烧损合金中的Ti 元素，作为优选地，步骤S2中，烘烤温度为30(T500°C。
[0009] 作为优选地，步骤S3中，渣料包括如下成分以及重量百分比： 50?55%CaF2+18?22%Ca0+3?5%Mg0 +18?22%A1203 +4?6%Ti02。
[0010] 本发明的优点和有益效果在于：通过在渣料烘干结束后添加金属钛以及在熔炼期 逐步递减式加入金属纯钛，控制该合金在电渣重熔过程中的烧损量，进一步减小该合金电 渣锭引弧端和收弧端Ti含量的差异，获得Ti含量均匀的GH901合金电渣锭。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更 加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0012] 一种GH901合金的电渣重熔工艺，包括以下工艺步骤： 电极锭熔炼：采用1. 5t的真空感应熔炼炉熔炼电渣重熔用电极锭，在真空熔炼的精炼 期后，按钢液总重量的3. 2%加入金属钛，经搅拌均匀后取样，用直读光谱检测钢液中的Ti 含量并微调，控制钢液中Ti含量为3. 1~3. 2%,成分合格后，浇注。
[0013] 电极锭准备：真空熔炼浇注的电极锭脱模后，修磨去除电极锭表面氧化、折叠、夹 渣等缺陷，降低表面氧化物和其他杂质在电渣重熔过程中对合金中Ti元素的烧损；修磨完 成后，与假电极焊接，并将电极锭引弧端用箱式电炉加热至300?500°C进行烘烤，去除电极 锭引弧端的水汽，减少水汽在引弧时分解产生的氧烧损合金中的Ti元素。
[0014] 渣料准备：以1. 5t电极锭为例，称取80kg本发明所述渣料，渣料使用前在箱式炉 中加热至500?100(TC进行烘烤，去除渣料中的水汽，减少水汽在引弧时分解产生的氧烧损 合金中的Ti元素，烘烤完成后，按比例加入32(T480g金属纯钛颗粒，用以弥补引弧过程电 极锭中Ti的烧损。
[0015] 电渣重熔：以1.5t电渣重熔设备为例，通过调整电渣重熔的电压、电流等参数， 结合电渣重熔用1.5t结晶器尺寸，控制电极锭熔化速度为6.0kg/min，熔速波动小于 ±0· 5kg/min ;在熔炼期按（4(Tl00)g/15min的量加入金属纯钛颗粒；随着电渣重熔的进行 每隔15min，金属纯钛颗粒的加入量递减i〇~20g，用以弥补溶炼期电极锭中Ti的烧损。
[0016] 取样检测：电渣重熔完成，待电渣锭脱锭并冷却后，在距离电渣锭引弧端和收弧端 70mm处取样，进行湿法分析各处的Ti含量。实测成分如表1所示。
[0017] 表1新电渣重熔工艺熔炼GH901合金电渣锭中Ti含量实测值 ---
【权利要求】
1. 一种GH901合金的电渣重熔工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤： S1:电极锭熔炼，采用真空感应熔炼制备电渣重熔用电极锭，在真空熔炼的精炼期后， 按重量计算加入3. 2%的金属钛，经搅拌均匀后取样检测Ti含量并微调，控制钢液中Ti含 量为3. 1?3. 2% ; 52 :电极锭准备，对脱模后的电极锭进行修磨，修磨完成后，与假电极焊接，并将电极锭 引弧端用箱式电炉进行烘烤； 53 :渣料准备，电渣重熔使用前将渣料在箱式炉中加热至50(Tl00(TC进行烘烤，烘烤 完成后，按所使用渣料总重量的〇. 4~0. 6%添加金属钛； 54 :电渣重熔，通过调整熔炼电压、电流，控制电极锭熔化速度为0.013Dkg/min，熔速 波动控制在±0. 5kg/min以内，在电渣重熔引弧期结束后，在熔炼期按（0.078D、. 1%D) g/15min的量加入金属纯钛颗粒；随着电渔重烙的进行每隔15min，金属纯钛颗粒的加入量 递减l(T20g，其中D为结晶器直径，单位为mm ; 55 :取样检测，电渔重溶完成，待电渔徒脱徒并冷却后，在距尚电渔徒引弧端和收弧端 70_处取样，进行湿法分析各处的Ti含量。
2. 如权利要求1所述的GH901合金的电渣重熔工艺，其特征在于：步骤S2中，修磨包 括去除电极锭表面氧化、折叠、夹渣。
3. 如权利要求2所述的GH901合金的电渣重熔工艺，其特征在于：步骤S2中，烘烤温 度为 30(T500°C。
4. 如权利要求1所述的GH901合金的电渣重熔工艺，其特征在于：步骤S3中，渣料包 括如下成分以及重量百分比：50?55%CaF2+18?22%CaO+3?5%MgO +18?22%A1203 +4?6%Ti02。
【文档编号】C22B9/18GK104232916SQ201410403472
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】孙力, 张百顺, 王国伟, 李新星, 高欣 申请人:江阴南工锻造有限公司