[发明专利]一种GH2132合金的真空感应熔炼工艺

说明书

本发明公开了一种GH2132合金的真空感应熔炼工艺。首先将称量好的合金原料进行预处理，完全去除表面氧化物，再按照合理的装料顺序将Fe、Ni、Mo、V、C等合金原料装入氧化铝烧结成的坩埚中，送电开始熔炼。在炉料基本化清后提温进行一次精炼，待脱气基本结束，真空度达到2Pa以下后，再加入一半含量的强脱氧元素Al、Ti，对钢液进行一次脱氧。一次精炼和脱氧结束后断电降温待结膜，再加入提高钢液中氧固溶度的金属Cr，待新加料完全化清后提温进行二次精炼，加入剩余的一半Al、Ti二次脱氧。最后充氩加入Mn，在出钢前添加微量的镍镁合金和稀土进行最终脱氧，完成浇注。本发明工艺制备的合金氧含量低，实用性高。

技术领域

本发明属于有色金属领域，具体涉及一种GH2132合金的真空感应熔炼工艺。

背景技术

高温合金在真空感应炉冶炼时的钢水纯净度水平对材料性能影响极大，如何降低氧含量一直是高温合金熔炼的一个主要研究方向。

目前行业内通行的熔炼生产方法中，存在以下几点问题：

1、对金属Mn等原材料未进行预处理，而是直接添加入坩埚内进行熔炼。而金属原料大部分是矿热法还原而来，在块状原料外表会附着大量不稳定氧化物，直接加入钢水中会导致钢液氧含量显著增加；

2、铝热法生产的金属铬锭在表面会沉积大量不稳定氧化物，铬锭破碎成小块料后，处于锭外表的铬块氧含量会明显高于心部带纯金属光泽的金属铬块。因铬块为大批量生产，锭表面高氧铬块无法避免；

3、行业内普遍采用的合金添加方式中，金属Cr一般和Fe、Ni、Mo、V、C等合金原料在装炉时一起预先装入坩埚中，并在送功率后一起化清。但在高温合金的主要组成元素中，金属铬会明显提高氧元素在钢液中的固溶度，在铬质量分数为0％和15％时，熔体中氧的固溶度相差约3倍。即使预先加入金属铬的装料方式会导致精炼过程中的脱氧困难，即便后期加入铝钛等强脱氧元素，仍无法将氧含量脱除到理想范围；

4、行业内正常采用的熔炼工序中，一般只进行一次精炼和铝钛脱氧。

上述的每一步处理都会增加熔体中的氧含量，需要进行优化处理，提高合金的质量，满足其实用领域，拓宽其实用范围。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种GH2132合金的真空感应熔炼工艺，该工艺简单，脱氮效果好，采用本发明方法制备得到的高温合金对氮含量显著降低。

一种GH2132合金的真空感应熔炼工艺，包括以下步骤：

步骤1，按需要称量原料，并进行预处理

选用30-50mm的金属锰，置于抛丸机中抛丸2-3次，每次抛丸3-5分钟，备用；

人工挑选高硅铝金属铬，置于抛丸机中抛丸处理至完全去除氧化皮，所述定制的高硅铝金属铬中的氧含量控制在400-600ppm；

步骤2，装料、熔化

按照上松下紧的方式将Fe、Ni、Mo、V、C原料依次装入坩埚中，再将坩埚置于真空感应炉中，合炉抽真空至炉内真空度低于15Pa，送电开始熔炼，之后逐级增加电功率，直至各原料完全化清，进行取样测温；

步骤3，一次精炼铝钛脱氧

升温至精炼温度，保持炉内真空度在2Pa以下，精炼35分钟后，加入金属铝和金属钛进行深脱氧，其中铝和钛的质量分数分别为0.1-0.3％和0.5-2.5％；

开启低频电磁搅拌2分钟，使真空感应炉内熔体充分脱氧，静置30分钟，取样测氧含量，待氧含量达到目标值后完成一次精炼；

步骤4，加入金属铬后二次精炼二次铝钛脱氧