[发明专利]一种还原气氛下耐高温合金铸造冶炼工艺

说明书

本发明涉及一种还原气氛下耐高温合金铸造冶炼工艺，其特征在于，包括以下步骤，冶炼：1）、以钨粉为熔质、金属镍为熔剂、金属钼为增加高温耐腐蚀元素，采用中频炉进行冶炼，首先在中频炉中加入钨粉及金属镍熔化完成后加入金属钼，钨粉、金属镍、金属钼的重量含量分别为5%、65%及30%，随后将中频炉炉温控制在1590℃‑1620℃之间进行打渣；铸造：采用硅溶胶熔模铸造工艺进行铸造，浇铸完成冷却后清砂切割，本发明的有益效果为：铸造件强度高、刚度高、高温尺寸稳定、抗烧蚀、抗热震、抗辐射和化学惰性，特别适用于还原性高温领域。使之不容易在外力的作用下破裂，其使用寿命大幅提高，经试用1250℃还原气氛下使用寿命可达l年。

技术领域

本发明涉及耐高温合金铸造冶炼工艺，具体涉及一种还原气氛下耐高温合金铸造冶炼工艺。

背景技术

在高温还原炉及炭化炉中的一些设备配件，工具如舟皿等，很多是由高温合金制成，一般是由普通耐高温金属材料（如309S或类似高温金属材料）铸造或焊接而成，部份由石墨做成，使用时都存在使用寿命短的问题，现有高温合金材料工具使用温度一般为1100℃以下，且力学性较差，在外力作用下容易破裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，

提供一种还原气氛下耐高温合金铸造冶炼工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种还原气氛下耐高温合金铸造冶炼工艺， 其特征在于，包括以下步骤，

冶炼：

1）、以钨粉为熔质、金属镍为熔剂、金属钼为增加高温耐腐蚀元素，采用中频炉进行冶炼，首先在中频炉中加入钨粉及金属镍熔化完成后加入金属钼，钨粉、金属镍、金属钼的重量含量分别为30%、65%及5%，随后将中频炉炉温控制在1590℃-1620℃之间进行打渣；

2）、将炉温调整到1590℃-1620℃之间进行断电打渣5-8次，随后将炉温升温到1660℃-1680℃之间进行保温2-3分钟；

3）、炉体中每含有150公斤熔化后的耐高温合金就加入硅钙200克、稀土镁200克，断电打渣3-5次；

4）、加入金属钛500克；

5）、再次打渣；

熔模铸造：采用硅溶胶熔模铸造工艺进行铸造，其中熔炼采用中性炉体坩埚进行熔炼，熔炼时在碱性条件下进行，浇铸钢水温度在1640℃-1680℃之间，浇铸完成冷却后清砂切割，铸件缺陷位置采用纯镍丝焊条进行焊接。

采用上述技术方案，在高温还原炉及炭化炉中的一些设备配件，工具如舟皿等，很多是由高温合金制成，使用时都存在使用寿命短的问题，现行国家标准中的铸造高温合金材料使用范围基本上在1100-1200℃以下，，且力学性较差，在外力作用下容易破裂，本技术方案以钨粉为熔质、金属镍为熔剂、金属钼为增加高温耐腐蚀元素，铸造件能在还原气氛下,900-1100℃下长时间使用， 1200-1350度可使用6个月左右不开裂，本专利发明的高温材料冶炼工艺所冶炼铸造的产品可在1250度还原气氛使用1年以上不断裂，且在常规中频炉中可以实现，金属钨是金属材料中最耐高温的金属材料之一,常规冶炼非常困难。金属镍是一种过渡族元素具有优良的耐还原性介质腐蚀能力及对一些耐腐蚀，耐高温元素如铬，钨，钼等有高度容纳能力，并可以通过调整镍含量使合金从高温到低温一直保持奥氏体的组织结构,有利于合金金属抗断裂和耐腐蚀性，在冶炼时由于金属钨熔点很高,本专利冶炼材料采用粉末状金属钨，原则上目数越大越细越好,可采用60目以上,含量99.99%以上粉末冶金金属钨。铬采用金属铬，钼采用金属钼，镍采用金属镍.成分含量均在99.99%以上。

上述的一种还原气氛下耐高温金属合金铸造冶炼工艺可进一步设置为：所述碱性条件为在熔炼时多次加入冶金用生石灰、冶金用萤石按3：1配比烘干后形成的碱性添加物以覆盖金属液面。