[发明专利]一种镍基高温合金返回料的重熔净化方法在审
申请号: | 202210441386.4 | 申请日: | 2022-04-25 |
公开(公告)号: | CN114892012A | 公开(公告)日: | 2022-08-12 |
发明(设计)人: | 郭志飞;陈基东;龙阅文;罗伟明;马红俐 | 申请(专利权)人: | 中国航发成都发动机有限公司 |
主分类号: | C22B9/02 | 分类号: | C22B9/02;C22B9/16;C22C1/02;C22C19/05 |
代理公司: | 北京清大紫荆知识产权代理有限公司 11718 | 代理人: | 窦雪龙 |
地址: | 610503 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高温 合金 返回 净化 方法 | ||
1.一种镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、制备全新镍基高温合金锭,包括:
按照镍基高温母合金锭中所含各元素的质量分数要求准备原材料,所述元素包括镍、铁、碳、硅、锰、铬、铝和钛;
在真空感应熔炼炉的坩埚内依次加入含有碳、锰、铬、镍、铁和硅元素的原材料,装料的密度由上到下逐渐降低,进行抽真空、熔化和精炼;
精炼后停电降温,加入含有铝和钛的原材料,形成钢液后进行浇注,形成全新镍基高温合金锭;
进行化学成分和力学性能检查,抗拉强度需大于43Kg/mm2,断后伸长率需大于5.0%,各元素的含量需满足质量分数要求;
步骤2、制备镍基高温合金返回料合金锭,包括:
镍基高温合金返回料的预处理;
将预处理后的返回料装炉、抽真空、熔化、精炼和浇注,形成镍基高温合金返回料合金锭;
进行化学成分分析;
步骤3、制备含返回料的镍基高温合金锭,包括:
将步骤1制备的全新镍基高温合金锭和步骤2制备的镍基高温合金返回料合金锭装炉进行重熔,全新镍基高温合金锭的重量大于等于镍基高温合金返回料合金锭的重量;
进行抽真空、熔化、精炼和浇注,形成含返回料的镍基高温合金锭;
进行化学成分和力学性能检查,抗拉强度需大于43Kg/mm2,断后伸长率需大于5.0%,各元素的含量需满足质量分数要求。
2.根据权利要求1所述的镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,所述各元素的质量分数要求为:铁元素小于等于5%,碳元素为0.09%-0.15%,硅元素为0.4%-1%,锰元素为0.4%-1%,铬元素为18.5%-22%,铝元素为0.25%-4%,钛元素为0.4%-0.6%,剩余为镍元素。
3.根据权利要求1所述的镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,在步骤1、步骤2和步骤3中,抽真空时真空度需达到0.667Pa以下时,进行送电熔化,送电功率阶梯升至150KW。
4.根据权利要求3所述的镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,在步骤1、步骤2和步骤3的精炼过程中,以150KW的功率保持10min-15min使熔池温度达到精炼温度,精炼温度为1560℃-1610℃,精炼期真空度保持在0.13Pa-0.67Pa。
5.根据权利要求4所述的镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,在步骤1中,精炼后停电降温至1440±10℃时,加入含有铝和钛的原材料,并倾动坩埚不少于三次,以保证Al、Ti成分均匀;随后送电功率升至80KW,保温5-6分钟后,停电降温至1400±10℃时,将钢液浇注到钢锭模中完成浇注。
6.根据权利要求4所述的镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,在步骤2和步骤3中,精炼步骤结束后,停电降温至1400±10℃时,将钢液浇注到钢锭模中完成浇注。
7.根据权利要求1-6任一项所述的镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,在步骤1、步骤2和步骤3的浇注过程中,真空度小于0.13Pa,采用漏斗设置挡渣坝及陶瓷过滤网,钢锭模内嵌保温帽口,减少凝固缩孔。
8.根据权利要求2所述的镍基高温合金返回料的重熔净化方法,其特征在于,合金锭中还包括硫元素、磷元素、铅元素和铋元素,硫元素的质量分数小于等于0.01%,磷元素的质量分数小于等于0.015%,铅元素的质量分数小于等于0.001%,铋元素的质量分数小于等于0.0001%。
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