[发明专利]冶炼钴铬合金的熔剂及其应用

说明书

本发明涉及一种冶炼钴铬合金的熔剂及其应用。该熔剂包括造渣剂和脱氧剂；以质量百分比计，造渣剂包含有45～55％CaO、25～35％SiO₂、10～15％MnO₂、3～5％CaF₂、3～5％Na₂O及不可避免的杂质，脱氧剂包含有30～35％Si、40～45％Ca、15～20％Mn、5～10％Al及不可避免的杂质。造渣剂密度比钴铬合金小，能在钴铬熔体表面形成覆盖层，避免铬金属被氧化，能将炉渣及杂质元素吸附到合金熔体上方并随后续炉渣清理而去除；脱氧剂能配合造渣剂降低合金熔体氧化物，保证流动性，促进造渣剂对杂质、炉渣吸附。二者相互配合，确保浇注雾化工序稳定流程，提升合金产品质量，利于设备清理。

技术领域

本发明涉及冶金领域和金属加工领域，特别是涉及一种冶炼钴铬合金的熔剂及其应用。

背景技术

近年来，增材制造行业在各个行业都得到了快速发展，口腔行业是其中应用最为广泛的行业之一。选择性激光熔融(Selective Laser Melting，简称SLM)和电子束熔融(Electron beam melting，简称EBM)作为新型的金属加工技术能够克服传统技术熔模铸造加工方法存在的不足，实现快速化、自动化和个性化口腔修复治疗的要求。而钴铬合金因为其耐腐蚀性为不锈钢的40倍、生物相容性良好、耐疲劳性强、机械强度高，且其耐磨性是所有医用金属材料中最好的及价格经济，已成为我国目前应用最广泛的口腔用合金材料之一。

目前，生产球形金属粉末的技术主要有气雾化法、离心雾化法、旋转电极法和等离子球化法等。气雾化技术是指熔化的合金液被高速流动的气体(氮气/氩气)雾化成非常微小的金属液滴，这些液滴在下降到雾化塔的过程中冷却形成球形粉末。其中雾化前的合金的熔炼，是决定雾化材料品质的关键环节之一。但由于国内钴铬合金仍未有相应的产品标准，无法订购标准化原材料，需要粉末制造商进行单独熔炼。因此钴铬合金的熔炼工艺显得格外重要，是关系到钴铬合金产品品质的重要环节。

铬元素是钴铬合金的重要组成元素，能够提高合金的耐磨性、抗腐蚀和抗氧化能力。但由于其还原性较强，容易被氧化。在熔炼的过程中，容易生成密度与合金相近的铬氧化物，不规则地分散到合金的上下各部。而且铬的氧化物具有一定的黏度，容易粘在炉壁，较难清理。同时使得合金的整体流动性降低，影响雾化效果。

发明内容

基于此，本发明的主要目的是提供一种冶炼钴铬合金的熔剂。用该熔剂制备钴铬合金粉末，能够避免铬在熔炼中被氧化，提升熔体流动性，确保雾化顺畅。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种冶炼钴铬合金的熔剂，所述的熔剂包括造渣剂和脱氧剂；以质量百分比计，所述的造渣剂包含有45％～55％的CaO、25％～35％的SiO₂、10％～15％的MnO₂、3％～5％的CaF₂、3％～5％的Na₂O及不可避免的杂质，所述的脱氧剂包含有30％～35％的Si、40％～45％的Ca、15％～20％的Mn、5％～10％的Al及不可避免的杂质。

在其中一些实施例中，以质量百分比计，所述的造渣剂包含有45％～50％的CaO、25％～30％的SiO₂、12％～13％的MnO₂、3％～5％的CaF₂、3％～4％的Na₂O及不可避免的杂质，所述的脱氧剂包含有30％～35％的Si、40％～45％的Ca、15％～20％的Mn、5％～10％的Al及不可避免的杂质。

在其中一些实施例中，以质量百分比计，所述的造渣剂包含有45％的CaO、25％的SiO₂、13％的MnO₂、5％的CaF₂、4％的Na₂O及不可避免的杂质，所述的脱氧剂包含有30％的Si、40％的Ca、18％的Mn、7％的Al及不可避免的杂质。