一种低氧含量高合金化镍基母合金及粉末的制备方法与流程

文档序号:11146414阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低氧含量高合金化镍基母合金及粉末的制备方法,其特征在于:

步骤一、以Ni-50wt.%Cr中间合金、Ni-5wt.%B中间合金、Ni-Mo中间合金、Ni-Nb中间合金,以及铝块、海绵钛、海绵锆、石墨块作为原料,各种原料的纯度均大于99.9%;金属原料在5vol.%盐酸水溶液中进行预处理,去除表面氧化物,预处理时间为25-35min,酒精洗净后在烘箱中于60℃下处理烘干30-90min;

步骤二、预处理后的原料按照高合金化母合金的成分进行配料,得到混合原料。混合原料进行真空感应熔炼;熔炼过程中采用陶瓷坩埚,并在炉料熔清后加大功率,使熔池温度上升至1670℃,再加入2wt.%碳块,保温25-35min,熔炼过程中使用电磁搅拌器对熔池进行搅拌,使氧充分脱除,接着再加入1wt.%的Al和Ti以及0.01wt.%B,保温8-12min,之后降温、充入氩气,将钢液浇筑成母合金自耗电极棒;

步骤三、将渣料加热至熔融状态后,倒入结晶器中,结晶器为铜制水冷坩埚,将步骤二制备得到的母合金自耗电极棒缓慢下降至熔融的渣料中,通电起弧后,调整重熔电压至30-50V,电流3000-5000A,自耗电极受电阻热缓熔化,熔化后的钢液与渣料反应、提纯后,在结晶器底部结晶,得到纯净、均匀、表面光洁的母合金电渣锭;经真空电渣重熔后,母合金氧含量小于150ppm,硫含量小于20ppm;

步骤四、将母合金铸锭表面氧化皮去除,在带有冷却系统与保护气氛的高速盘磨破碎装置中进行破碎;对破碎后的粉末进行筛选,得到母合金粉末。

2.根据权利要求1所述的一种低氧含量高合金化镍基母合金及粉末的制备方法,其特征在于:所述的高合金化母合金的成分为:Ni-9.15wt.%Al-19.23wt.%Cr-6.62wt.%Mo-3.31wt.%Nb-1.15wt.%Ti-0.15wt.%Zr-0.02wt.%B-0.18wt.%C;镍基合金母合金的液相形成温度为1135℃。

3.根据权利要求1所述的一种低氧含量高合金化镍基母合金及粉末的制备方法,其特征在于:步骤三所述的渣料配比为15-20wt.%CaO,3-5wt.%Ca,8-10wt.%CeO,10-15wt.%Al2O3,3-5wt.%TiO2,余量CaF2

4.根据权利要求1所述的一种低氧含量高合金化镍基母合金及粉末的制备方法,其特征在于:步骤四所述的盘磨装置采用冷却水进行冷却,采用高纯氩气进行保护,研磨环内径和研磨块直径的比为5:1。

5.根据权利要求1所述的一种低氧含量高合金化镍基母合金及粉末的制备方法,其特征在于:步骤四所述的母合金粉末的最终氧含量小于200ppm,硫含量小于20ppm,夹杂物质量小于0.002wt.%,粉末颗粒的平均粒径≤20μm。

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