[发明专利]一种真空充气电阻熔炼镍铁锡锌合金的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及真空冶金技术，尤其涉及一种真空充气电阻熔炼镍铁锡锌合金的工艺。

背景技术

在现在的冶金技术条件下，镍铁锡锌合金系列材料由于熔点高、易氧化、易挥发，采用常规粘土石墨坩埚真空电阻熔炼该合金，合金液会受到坩埚材料的污染，低熔点元素的挥发，造成熔炼过程不能正常进行，也不能达不到合金所要求的质量标准。目前国外熔炼这类合金多采用先进的真空等离子熔炼技术，但这种技术的熔炼成本高，价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够避免熔炼过程中坩埚材料与合金中活性元素发生反应，降低合金含氧量，减少低熔点元素挥发，提高熔炼合金纯净度的真空电阻熔炼镍铁锡锌合金的工艺。

本发明的技术方案如下：

用纯石墨坩埚，在正压气氛下电阻熔炼镍铁锡锌活性合金；具体过程为：

1)合金材料：按合金要求的原子比取工业纯镍，高纯铁，工业纯锡，工业纯锌；

2)装炉：将镍和铁装入坩埚，将锡和锌装入料斗，熔炼过程中后期加入；

3)熔炼前：首先将炉体抽真空，当炉内的真空度低于0.5Pa时，炉内充氮气，加压力至0.7～0.8MPa之间；

4)合金熔化：送电，熔化镍和铁，待全部熔化后，翻转料斗，加入锡和锌；

5)合金的浇注：将所述合金原料全部熔化后，停电，精炼净置，待温度达到1300～1400℃之间时，浇注合金液。

本发明原理是：本发明采用的纯石墨坩埚具有很强的热力学稳定性，可减少合金中活性元素与坩埚间发生反应带来的污染。充入惰性气体保持正压，减少锡、锌的挥发，降低合金含氧量，对熔炼纯净度要求较高的镍铁锡锌合金具有相当大的意义。

本发明的优点效果如下：

1、发明采用的纯石墨坩埚具有良好的热力学稳定性，大大减少了镍铁锡锌合金熔炼过程与坩埚间的反应。

2、本发明在惰性气体氮气的正压下熔炼镍铁锡锌合金，有效抑制了合金液中活性元素与坩埚反应的动力学进程，上述两者结合，熔炼出了氧含量低于1800ppm的镍铁锡锌合金。

3、本发明的真空充气电阻熔炼技术，相对于电子束、等离子熔炼，真空自耗等真空冶金技术，设备成本低，操作方便，工艺简单，大大降低了合金的制造成本，使得镍铁锡锌类合金的实际应用成为现实。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例作进一步的说明。

实施例1

采用热力学稳定的纯石墨坩埚，在正压氮气气氛下电阻熔炼镍铁锡锌合金，具体过程为：

1)熔炼的坩埚采用纯石墨坩埚，纯度≥99.9％；

2)合金原料：按原子比取工业纯镍、高纯铁、工业纯锡、工业纯锌作原料，该合金中重量百分比为镍∶铁∶锡∶锌＝47∶40∶7∶6；

3)装炉：按如下顺序装炉：镍、铁装入纯石墨坩埚中，锡和锌装入料斗，熔炼后期加入；

4)熔炼准备：首先将炉体抽真空，当炉内的真空等于0.5Pa时，炉内充氮气，加压力至0.7Mpa；

5)合金熔化：送电，熔化镍和铁，合部熔化后，翻转料斗，加入锡和锌；

6)合金的浇注：将所述合金原料全部熔化后，精炼净置和，待温度达到1300～1400℃之间时，浇注合金液。铸造出镍铁锡锌合金铸锭。

本实施例熔炼合金的成份见表1：

表1真空电阻熔炼镍铁锡锌合金的成分(重量百分比)