[发明专利]真空反应强度精炼方法及其在制备镍基铁基合金中的应用

权利要求书

1.一种真空反应强度精炼方法，其特征在于：

将原料投入具有磁力搅拌功能的真空感应熔炼炉内进行熔炼，熔炼过程中，熔体发生完整的垂直方向的循环，即炉体底部的熔体快速翻转到顶部，从而使炉内熔体的全部原子团循环接触炉体上部真空面，通过足够的真空反应强度精炼熔体；

在炉体形状、容量一定的前提下，把炉内全部熔体在单位时间内通过磁场搅拌力实现的循环运动周期数，定义为真空循环密度，而所述真空反应强度= 真空循环密度×循环时间，即为精炼总循环周数，在真空循环密度一定的情况下，根据试验测算出不同钢种的最佳真空反应强度值范围以及真空反应孕育期的时间范围，所述真空反应孕育期为熔体停止强力搅拌循环的静止时间，最终以熔体搅拌循环时间与孕育时间的交互组合方式制定合金材料的真空熔炼工艺。

2.一种如权利要求1所述的真空反应强度精炼方法在制备镍基铁基合金中的应用，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将原料投入真空感应熔炼炉内，当炉室真空度达到1Pa以下时，开始送电熔炼；

步骤2、待炉内物料全部化清，熔体表面平静后，通过磁力搅拌变压器向炉体外周的感应线圈送电进行磁力搅拌下的精炼，对精炼1~3吨的合金熔体，真空反应强度值为50～70周，真空搅拌循环时间总计为50～70分钟，真空反应孕育时间总计为40～60分钟，

精炼过程中，真空搅拌循环与真空孕育交替进行，进行真空搅拌循环10～15分钟后停电进行真空孕育，10～15分钟后再送电进行真空搅拌循环10～15分钟，如此交替循环至精炼结束；

精炼过程中，对于镍基合金熔体精炼温度范围为1500℃～1600℃，对于铁基合金熔体精炼温度范围为1550℃～1650℃。

3.根据权利要求2所述的真空反应强度精炼方法在制备镍基铁基合金中的应用，其特征在于：真空反应强度精炼期间，真空度泵全开，真空度逐渐达到并稳定在8×10^-2～9×10^-1Pa之间。

4.根据权利要求2所述的真空反应强度精炼方法在制备镍基铁基合金中的应用，其特征在于：所述真空感应熔炼炉的炉体的外周壁由上至下依次布置三组感应线圈，真空感应熔炼炉的电气控制系统另设与三相电源相连的磁力搅拌变压器，三组感应线圈一方面通过输入变压器、整流器、变频器、输出变压器和电容器组与三相电源相连，另一方面三组感应线圈通过转换开关与磁力搅拌变压器相连，进行真空搅拌之前，利用三相电源化清炉内原料，切换磁力搅拌变压器进行真空搅拌时，炉内熔体发生完整的垂直方向的循环，具体的是，在三组感应线圈的作用下接近炉壁的熔体向上运动至液面上方而后翻转向炉体中心继续下行，到达坩埚底部的熔体呈发射状流向炉壁再继续上行，形成循环。