CN102080166A - 一种高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的工艺，其特征是：用热力学稳定的钼坩埚，在正压气氛下电弧冶炼铬铌铋铁活性合金。本发明的高真空电弧冶炼技术，相对于电子束、等离子冶炼，高真空自耗等高真空冶金技术，设备成本低，操作方便，工艺简单，大大降低了合金的制造成本，使得铬铌铋铁类合金的实际应用成为现实。能够避免冶炼过程中坩埚材料与合金中活性元素发生反应，降低合金含氧量、提高冶炼合金纯净度的高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的工艺。

Description

一种高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的工艺

技术领域

本发明涉及高真空冶金技术，尤其涉及一种高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的工艺。

背景技术

在现在的冶金技术条件下，铬铌铋铁合金系列材料由于熔点高、易氧化、易吸气，采用常规氧化铋、氧化锆坩埚高真空电弧冶炼该合金，即使在冶炼过程炉内充入一定压力的惰性气体，合金液会受到坩埚材料的污染，冶炼过程不能正常进行，也不能达不到合金所要求的质量标准。因此，目前国外冶炼这类合金多采用先进的高真空感应冶炼技术，但这种技术的冶炼合金的成本高，价格昂贵。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种能够避免冶炼过程中坩埚材料与合金中活性元素发生反应，降低合金含氧量、提高冶炼合金纯净度的一种高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的工艺。

本发明的技术方案如下：

用热力学稳定的钼坩埚，在正压气氛下电弧冶炼铬铌铋铁活性合金包括如下工艺步骤：

1)合金材料：按合金要求的原子比取工业纯铬，高纯铌粉，铋铁合金；

2)装炉：铌粉装入坩埚底部，纯铬装入铌粉上面，将铋铁合金装入料斗，冶炼过程中后期加入；

3)冶炼前：首先将炉体抽高真空，当炉内的高真空度低于0.95Pa时，炉内充氩气，加压力至0.07～0.13MPa之间；

4)合金熔化：送电，熔化铌粉和纯铬，全部熔化后，翻转料斗，加入铋铁合金；

5)合金的浇注：将所述合金原料全部熔化后，精炼净置，待温度达到890～960℃之间时，浇注合金液。

本发明原理是：本发明采用的钼坩埚具有很强的热力学稳定性，可减少合金中活性元素与坩埚间发生反应带来的污染。充入惰性气体保持正压，减少铁的挥发，降低合金含氧量，对冶炼纯净度要求较高的铬铌铋铁合金具有相当大的意义。

本发明的优点效果如下：

1、发明采用的钼坩埚具有良好的热力学稳定性，大大减少了铬铌铋铁合金冶炼过程与坩埚间的反应。

2、本发明在惰性气体氩气的正压下冶炼铬铌铋铁合金，有效抑制了合金液中活性元素与坩埚反应的动力学进程，上述两者结合，冶炼出了氧含量低于890ppm的铬铌铋铁合金。

3、本发明的高真空电弧冶炼技术，相对于电子束、等离子冶炼，高真空自耗等高真空冶金技术，设备成本低，操作方便，工艺简单，大大降低了合金的制造成本，使得铬铌铋铁类合金的实际应用成为现实。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例作进一步的说明。

实施例1

采用热力学稳定的钼坩埚，在正压氩气气氛下电弧冶炼铬铌铋铁合金，首先冶炼的坩埚采用钼坩埚，纯度≥99.9％；按原子比取工业纯铬、高纯铌粉、铋铁合金作原料，该合金中重量百分比为铬∶铌∶铋∶铁＝60∶17∶17∶6；按如下顺序装炉：铌粉、纯铬装入钼坩埚中，铋铁合金装入料斗，冶炼后期加入；然后做冶炼准备：首先将炉体抽高真空，当炉内的高真空等于0.9Pa时，炉内充氩气，加压力至0.11Mpa；合金熔化：送电，熔化铌粉和纯铬，合部熔化后，翻转料斗，加入铋铁合金；合金的浇注：将所述合金原料全部熔化后，精炼净置和，待温度达到890～960℃之间时，浇注合金液，铸造出铬铌铋铁合金铸锭。

本实施例冶炼合金的成份见表1：

表1：高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的成分(重量百分比)

样品号	铬	铌	铋	铁	氧
						1	余量	16.89	16.02	5.35	0.07
2	余量	16.93	16.03	5.97	0.08
						3	余量	17.03	15.98	6.01	0.05

注：此三炉合金铸锭均采用铸铁模进行浇铸

可见：用高纯铌粉作原料，冶炼的铬铌铋铁合金的氧含量可小于890ppm，完全满足该合金实际应用的需要。

实施例2

采用热力学稳定的钼坩埚，在正压氩气气氛下电弧冶炼铬铌铋铁合金，首先冶炼的坩埚采用钼坩埚，纯度≥99.9％；按原子比取工业纯铬、高纯铌粉、铋铁合金作原料，该合金中重量百分比为铬∶铌∶铋∶铁＝＝55∶21∶16∶8；按如下顺序装炉：铌粉、纯铬装入钼坩埚中，铋铁合金装入料斗，冶炼后期加入；然后做冶炼准备：首先将炉体抽高真空，当炉内的高真空等于0.95Pa时，炉内充氩气，加压力至0.13Mpa；合金熔化：送电，熔化铌粉和纯铬，合部熔化后，翻转料斗，加入铋铁合金；合金的浇注：将所述合金原料全部熔化后，精炼净置和，待温度达到890～960℃之间时，浇注合金液，铸造出铬铌铋铁合金铸锭。

本实施例冶炼合金的成份见表2：

表2：高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的成分(重量百分比)

样品号

铬

铌

铋

铁

氧

1	余量	21.09	15.92	7.55	0.08
						2	余量	21.13	16.08	7.65	0.06
3	余量	20.99	16.10	7.73	0.05

注此三炉合金铸锭均采用铸铁模进行浇铸

可见：用高纯铌粉作原料，冶炼的铬铌铋铁合金的氧含量可小于890ppm，完全满足该合金实际应用的需要。

Claims (1)

1.一种高真空电弧冶炼铬铌铋铁合金的工艺，其特征是：用热力学稳定的钼坩埚，在正压气氛下电弧冶炼铬铌铋铁活性合金包括如下工艺步骤：

1)合金材料：按合金要求的原子比取工业纯铬，高纯铌粉，铋铁合金；

2)装炉：铌粉装入坩埚底部，纯铬装入铌粉上面，将铋铁合金装入料斗，冶炼过程中后期加入；

3)冶炼前：首先将炉体抽高真空，当炉内的高真空度低于0.95Pa时，炉内充氩气，加压力至0.07～0.13MPa之间；

4)合金熔化：送电，熔化铌粉和纯铬，全部熔化后，翻转料斗，加入铋铁合金；

5)合金的浇注：将所述合金原料全部熔化后，精炼净置，待温度达到890～960℃之间时，浇注合金液。