CN108179340B - 一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法 - Google Patents

一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108179340B
CN108179340B CN201810166843.7A CN201810166843A CN108179340B CN 108179340 B CN108179340 B CN 108179340B CN 201810166843 A CN201810166843 A CN 201810166843A CN 108179340 B CN108179340 B CN 108179340B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium
chromium
induction heating
atmosphere
inert gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810166843.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108179340A (zh
Inventor
田曙明
郭金亮
李东
叶庆亮
李志胜
李志德
薛丽英
林劭华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shangluo Tianye Advanced Materials Co Ltd
Original Assignee
Shangluo Tianye Advanced Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shangluo Tianye Advanced Materials Co Ltd filed Critical Shangluo Tianye Advanced Materials Co Ltd
Priority to CN201810166843.7A priority Critical patent/CN108179340B/zh
Publication of CN108179340A publication Critical patent/CN108179340A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108179340B publication Critical patent/CN108179340B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C27/00Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/06Alloys based on chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明涉及合金领域,提供了一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的制备方法,将铝铬混合物进行感应加热脱气,得到脱气铝铬混合物;在第一惰性气体氛围中,采用感应加热的方式将脱气铝铬混合物熔化,得到熔体;维持第一惰性气体氛围,采用感应加热的方式对所述熔体进行精炼,然后脱气,得到合金液;在第二惰性气体氛围下,将所述合金液浇铸,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述第一惰性气体氛围和第二惰性气体氛围的绝对压力独立的为400~600Pa。

Description

一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金领域,尤其涉及一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金及其制备方法。
背景技术
随着钛合金冶炼技术的发展和产品质量的不断提高,C、H、O、N元素含量较高对钛合金的危害则愈加暴露出来,C、H含量过高易至裂,N含量过高易发脆,O含量与钛合金夹杂物含量关系密切,因此,在分析钛合金的缺陷时,限制C、H、O、N元素的含量已形成高品质钛合金冶炼行业普遍关注的焦点,尤其在军工航天用高品质钛合金对C、H、O、N元素含量的要求更加严格。而中间合金是钛合金主要原料之一,中间合金中C、H、O、N元素含量与钛合金的性质有着密切关系。
目前,一些钛合金中需要加入铝铬合金来引入元素铬,例如钛合金牌号为TB2、TB9的钛合金,因此,如果不严格控制铝铬合金中C、H、O、N元素的含量,就极易对钛合金冶炼过程造成不良影响,最终导致钛合金中C、H、O、N元素含量超标,大大降低钛合金质量。
现有铝铬合金(铬含量70~75wt.%)的生产方法主要为铝热还原法,即采用过量的铝作为还原剂,以合金元素的金属氧化物为原料,加热到预定温度,在覆盖剂的保护下热还原,还原后的金属元素进入铝液中形成中间合金。该方法制备的铝铬合金碳含量高达0.30%,氧含量高达0.20%,不能满足工业需求。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金及其制备方法。本发明所提供的制备方法能够显著降低铝铬合金中C、H、O、N元素的含量。
为达到上述目的,本发明提供了一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的制备方法,包括如下步骤:
(1)将铝铬混合物进行感应加热脱气,得到脱气铝铬混合物;
(2)在第一惰性气体氛围中,采用感应加热的方式将脱气铝铬混合物熔化,得到熔体;
(3)维持第一惰性气体氛围,采用感应加热的方式对所述熔体进行精炼,然后脱气,得到合金液;
(4)在第二惰性气体氛围中,将所述合金液浇铸,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;
所述第一惰性气体氛围和第二惰性气体氛围的绝对压力独立的为400~600Pa。
优选的,所述铝铬混合物由纯度≥99.5%的铬和纯度≥99.85%的铝混合而成。
优选的,所述感应加热脱气包括如下步骤:在绝对压力为400~600Pa的惰性气体氛围中,将铝铬混合物感应加热至200~400℃,然后停止感应加热,抽真空至绝对压力≤30Pa。
优选的,盛放所述铝铬混合物的容器为氧化铝坩埚,所述氧化铝坩埚的纯度≥99.2%。在本发明实施例中,所述氧化铝坩埚优选为长兴正发热电耐火材料有限公司生产氧化铝坩埚。
优选的,所述精炼的温度为1670~1750℃,所述精炼的时间为4~10min。
优选的,所述脱气包括如下步骤:停止感应加热,抽真空至绝对压力≤30Pa。
优选的,所述浇铸的温度为1670~1750℃。
优选的,其特征在于,所述浇铸后,还包括冷却,所述冷却为真空水冷,所述真空水冷的水压为0.05~0.1MPa。
优选的,所述浇铸用锭模为水冷铜锭模。
本发明还提供了一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金,由上述技术方案所述的制备方法制备得到,包括如下质量含量的组分:铬70~75wt.%,碳≤0.03wt.%,氧≤0.02wt.%,氮≤0.01wt.%,氢≤0.01wt.%,铁≤0.15wt.%,硅≤0.11wt.%,其他单个杂质独立地≤0.05wt.%,且其他单个杂质的总含量≤0.15wt.%,余量为铝。
本发明提供了一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的制备方法,将铝铬混合物进行感应加热脱气,得到脱气铝铬混合物;在第一惰性气体氛围中,采用感应加热的方式将脱气铝铬混合物熔化,得到熔体;维持第一惰性气体氛围,采用感应加热的方式对所述熔体进行精炼,然后脱气,得到合金液;在第二惰性气体氛围下,将所述合金液浇铸,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述第一惰性气体氛围和第二惰性气体氛围的绝对压力独立的为400~600Pa。本发明通过感应加热脱气,利用感应加热对铝铬混合物进行加热脱气,有利于将原料中的气体脱除,减少产品中的气态C、H、O、N元素;在绝对压力为400~600Pa的惰性气体范围内,采用感应加热的方式进行熔化和精炼,惰性气体起到隔绝空气的作用,而感应加热具有电磁搅拌作用,物料升温速度快,同时在电磁搅拌作用和低于大气压力的氛围结合,物料中的气体杂质会溢出,同时铝相对容易挥发,带有一定压力的惰性气体氛围能够减少原料铝的损耗;精炼完成后进行脱气,将熔化和精炼过程溢出的气体杂质脱除,同时脱气过程物料中的废渣会上浮,粘附于器壁上,后续过程不会脱落;在惰性气体氛围进行浇铸,可防止合金液喷溅和减少与氧的接触机会。实验结果表明,本发明所提供的制备方法能够显著降低铝铬合金中的C、H、O、N元素,碳元素含量可降至0.03wt.%以下,氢元素含量可降至0.01wt.%以下,氧元素可降至0.02wt.%以下,氮元素的含量可降至0.01wt.%以下;同时所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金具有优异的均匀性,致密度高,合金锭内无肉眼可见氧化膜、气孔和夹渣。
具体实施方式
本发明提供了一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的制备方法,包括如下步骤:
(1)将铝铬混合物进行感应加热脱气,得到脱气铝铬混合物;
(2)在第一惰性气体氛围中,采用感应加热的方式将脱气铝铬混合物熔化,得到熔体;
(3)维持第一惰性气体氛围,采用感应加热的方式对所述熔体进行精炼,然后脱气,得到合金液;
(4)在第二惰性气体氛围中,将所述合金液浇铸,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;
所述第一惰性气体氛围和第二惰性气体氛围的绝对压力独立的为400~600Pa。
本发明将铝铬混合物进行感应加热脱气,得到脱气铝铬混合物。
在本发明中,所述铝铬混合物优选由纯度≥99.5%的铬和纯度≥99.85%的铝混合而成。在本发明中,所述铝的粒径优选为3~10mm;所述铬的粒径优选为3~8mm。
本发明优选将铬和铝混合后,压实,得到铝铬混合物。在本发明中,所述压实可使铝铬混合物充分接触,有利于加速真空感应加热的速率。
在本发明中,盛放所述铝铬混合物的容器优选为氧化铝坩埚,所述氧化铝坩埚的纯度优选为≥99.2%。采用氧化铝坩埚作为盛放铝铬混合物的容器,可以避免引入其他杂质。
在本发明中,所述感应加热脱气优选包括如下步骤:在绝对压力为400~600Pa的惰性气体氛围中,将铝铬混合物感应加热至200~400℃,然后停止感应加热,抽真空至绝对压力≤30Pa。在本发明中,铝铬混合物中的铝容易挥发,在带有一定压力的惰性气体氛围中加热,然后抽真空进行脱气,能够尽量减少铝铬混合物在高温高真空状态的时间,进而减少铝的损耗,同时由于抽真空的时间短,还可以减少能耗。
在本发明中,所述感应加热优选为分段加热。在本发明中,所述分段加热能够保证升温过程平稳,避免损害坩埚。在本发明实施例中,所述分段加热包括如下步骤:以30kW的功率加热5min后,以50kW的功率加热5min,然后以80kW的功率加热5min,再以100kW的功率加热至所需温度。
本发明对所述感应加热所用的设备没有特殊限定,能够实现感应加热即可,在本发明实施例中,所述感应加热所用的设备优选为中频真空感应炉。在本发明实施例中,所述中频真空感应炉优选为锦州中真电炉有限责任公司生产的ZG-0.2型号的中频真空感应炉。
完成感应加热脱气后,本发明优选通入惰性气体至第一惰性气体氛围所需压力。
在本发明中,所述第一惰性气体氛围的绝对压力优选为400~600Pa,更优选为450~550Pa。
通入惰性气体完成后,本发明在第一惰性气体氛围中,采用感应加热的方式将脱气铝铬混合物熔化,得到熔体。
本发明对感应加热至熔化的加热速率没有特殊限定,可以采用任意加热速率。在本发明实施例中,所述感应加热至熔化的加热功率优选为120~130kW。
得到熔体后,本发明维持第一惰性气体氛围,采用感应加热的方式对所述熔体进行精炼,然后脱气,得到合金液。
在本发明中,所述精炼的温度优选为1670~1750℃,更优选为1690~1710℃;所述精炼的时间优选为4~10min,更优选为6~8min。在精炼过程中,低于大气压的惰性气体氛围与感应加热结合,有利于物料中的气体的溢出。
本发明对感应加热至精炼所需温度的加热速率没有特殊限定,能够达到精炼所需温度即可。在本发明实施例中,所述感应加热至精炼所需温度的加热功率优选为140~160kW。
完成精炼后,本发明对精炼所得产物进行脱气,得到合金液。
在本发明中,所述脱气优选包括如下步骤:停止感应加热,抽真空至绝对压力≤30Pa。精炼完成后,进行脱气的过程,停止感应加热,温度会缓慢下降,残留的气体会溢出从而被脱除,精炼所得产物由于降温变成浑浊的液体,即合金液。
脱气完成后,本发明优选通入惰性气体至第二惰性气体氛围所需压力。
在本发明中,所述第二惰性气体氛围的绝对压力优选为400~600Pa,更优选为450~550Pa。第二惰性气体氛围能够使合金液与空气隔绝,同时防止后续的浇铸过程出现喷溅的现象。
得到第二惰性气体氛围后,本发明在第二惰性气体氛围中,将所述合金液浇铸,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金。
本发明优选在惰性气体氛围,将所述合金液加热至浇铸所需温度,再进行浇铸。
在本发明中,所述浇铸的温度优选为1670~1750℃,更优选为1700~1720℃。
在本发明中,加热至所述浇铸所需温度的加热方式优选为感应加热。本发明对感应加热至浇铸所需温度的加热速率没有特殊限定,能够达到浇铸所需温度即可,在本发明实施例中,加热至浇铸所需温度的加热功率优选为140~160kW。
在本发明中,所述浇铸的速率以均匀不断线为准。
浇铸完成后,本发明优选对浇铸所得合金锭进行冷却。在本发明中,所述冷却能够提高产品的均匀性和致密度。
在本发明中,所述冷却优选为真空水冷;所述真空水冷的水压优选为0.05~0.1MPa,更优选为0.07~0.08MPa;本发明对所述冷却的时间没有特殊限定,能够将所述合金锭冷却至200℃以下即可。
在本发明中,所述浇铸用锭模优选为水冷铜锭模。在本发明中,水冷铜锭模导热性能好,冷却速度快,可以进一步提高合金锭的均匀性和致密度。
本发明还提供了一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金,由上述技术方案所述的制备方法制备得到,包括如下质量含量的组分:铬70~75wt.%,碳≤0.03wt.%,氧≤0.02wt.%,氮≤0.01wt.%,氢≤0.01wt.%,铁≤0.15wt.%,硅≤0.11wt.%,其他单个杂质独立地≤0.05wt.%,且其他单个杂质的总含量≤0.15wt.%,余量为铝。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)将50.00kg纯度≥99.5wt.%的铬和16.82kg纯度≥99.85wt.%的铝混合后,装填入氧化铝坩埚中,压实,得到铝铬混合物;所述氧化铝坩埚为长兴正发热电耐火材料有限公司生产氧化铝坩埚;
(2)将所述铝铬混合物置于型号为ZG-0.2的中频真空感应炉,抽真空至5Pa后,停止抽真空,通入氩气至绝对压力为400Pa,以30kW的功率加热5min,调节功率至50kW加热5min,再以80kW的功率加热5min,然后调节功率至100kW,加热3~5min至200℃;停止感应加热,抽真空至绝对压力为30Pa,完成脱气;
(3)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为600Pa,以感应加热功率为130kW,将脱气铝铬混合物感应加热至熔化,得到熔体;
(4)调节感应加热功率至160kW,将所述熔体加热至1750℃,精炼4min;精炼完成后,停止感应加热,抽真空至10Pa,完成脱气,得到合金液;
(5)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以150kW的感应加热功率加热合金液至1700℃,以水冷铜锭模为锭模进行浇铸,得到合金锭;浇铸的速度以均匀不断线为准;
(6)采用真空水冷的方式将合金锭冷却至120℃,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述真空水冷的水压为0.1MPa,所述真空水冷的时间为120min。
采用破碎后取综合样的方法测定本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的组分,结果见表1。
对本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的上、中、下部分别取样,测试Cr的含量,求相对误差,作为均匀性的评价标准,结果见表2;采用观察的方法对致密性进行评价,结果见表2。
实施例2
(1)将50.00kg纯度≥99.5wt.%的铬和17.53kg纯度≥99.85wt.%的铝混合后,装填入氧化铝坩埚中,压实,得到铝铬混合物;所述氧化铝坩埚为长兴正发热电耐火材料有限公司生产氧化铝坩埚;
(2)将所述铝铬混合物置于型号为ZG-0.2的中频真空感应炉,抽真空至10Pa后,停止抽真空,通入氩气至绝对压力为450Pa,以30kW的功率加热5min,调节功率至50kW加热5min,再以80kW的功率加热5min,然后调节功率至100kW,加热3~5min至300℃;停止感应加热,抽真空至绝对压力为30Pa,完成脱气;
(3)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为600Pa,以感应加热功率为130kW,将脱气铝铬混合物感应加热至熔化,得到熔体;
(4)调节感应加热功率至160kW,将所述熔体加热至1750℃,精炼4min;精炼完成后,停止感应加热,抽真空至10Pa,完成脱气,得到合金液;
(5)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以150kW的感应加热功率加热合金液至1700℃,以水冷铜锭模为锭模进行浇铸,得到合金锭;浇铸的速度以均匀不断线为准;
(6)采用真空水冷的方式将合金锭冷却至140℃,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述真空水冷的水压为0.08MPa,所述真空水冷的时间为125min。
采用破碎后取综合样的方法测定本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的组分,结果见表1。
对本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的上、中、下部分别取样,测试Cr的含量,求相对误差,作为均匀性的评价标准,结果见表2;采用观察的方法对致密性进行评价,结果见表2。
实施例3
(1)将50.00kg纯度≥99.5wt.%的铬和19.12kg纯度≥99.85wt.%的铝混合后,装填入氧化铝坩埚中,压实,得到铝铬混合物;所述氧化铝坩埚为长兴正发热电耐火材料有限公司生产氧化铝坩埚;
(2)将所述铝铬混合物置于型号为ZG-0.2的中频真空感应炉,抽真空至20Pa后,停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以30kW的功率加热5min,调节功率至50kW加热5min,再以80kW的功率加热5min,然后调节功率至100kW,加热3~5min至350℃;停止感应加热,抽真空至绝对压力为30Pa,完成脱气;
(3)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为600Pa,以感应加热功率为120kW,将脱气铝铬混合物感应加热至熔化,得到熔体;
(4)调节感应加热功率至140kW,将所述熔体加热至1670℃,精炼4min;精炼完成后,停止感应加热,抽真空至20Pa,完成脱气,得到合金液;
(5)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以150kW的感应加热功率加热合金液至1700℃,以水冷铜锭模为锭模进行浇铸,得到合金锭;浇铸的速度以均匀不断线为准;
(6)采用真空水冷的方式将合金锭冷却至180℃,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述真空水冷的水压为0.05MPa,所述真空水冷的时间为130min。
采用破碎后取综合样的方法测定本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的组分,结果见表1。
对本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的上、中、下部分别取样,测试Cr的含量,求相对误差,作为均匀性的评价标准,结果见表2;采用观察的方法对致密性进行评价,结果见表2。
实施例4
(1)将50.00kg纯度≥99.5wt.%的铬和18.50kg纯度≥99.85wt.%的铝混合后,装填入氧化铝坩埚中,压实,得到铝铬混合物;所述氧化铝坩埚为长兴正发热电耐火材料有限公司生产氧化铝坩埚;
(2)将所述铝铬混合物置于型号为ZG-0.2的中频真空感应炉,抽真空至10Pa后,停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以30kW的功率加热5min,调节功率至50kW加热5min,再以80kW的功率加热5min,然后调节功率至100kW,加热3~5min至400℃;停止感应加热,抽真空至绝对压力为30Pa,完成脱气;
(3)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为600Pa,以感应加热功率为130kW,将脱气铝铬混合物感应加热至熔化,得到熔体;
(4)调节感应加热功率至160kW,将所述熔体加热至1750℃,精炼4min;精炼完成后,停止感应加热,抽真空至10Pa,完成脱气,得到合金液;
(5)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以150kW的感应加热功率加热合金液至1700℃,以水冷铜锭模为锭模进行浇铸,得到合金锭;浇铸的速度以均匀不断线为准;
(6)采用真空水冷的方式将合金锭冷却至140℃,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述真空水冷的水压为0.08MPa,所述真空水冷的时间为125min。
采用破碎后取综合样的方法测定本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的组分,结果见表1。
对本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的上、中、下部分别取样,测试Cr的含量,求相对误差,作为均匀性的评价标准,结果见表2;采用观察的方法对致密性进行评价,结果见表2。
实施例5
(1)将50.00kg纯度≥99.5wt.%的铬和19.93kg纯度≥99.85wt.%的铝混合后,装填入氧化铝坩埚中,压实,得到铝铬混合物;所述氧化铝坩埚为长兴正发热电耐火材料有限公司生产氧化铝坩埚;
(2)将所述铝铬混合物置于型号为ZG-0.2的中频真空感应炉,抽真空至20Pa后,停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以30kW的功率加热5min,调节功率至50kW加热5min,再以80kW的功率加热5min,然后调节功率至100kW,加热3~5min至350℃;停止感应加热,抽真空至绝对压力为30Pa,完成脱气;
(3)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为600Pa,以感应加热功率为120kW,将脱气铝铬混合物感应加热至熔化,得到熔体;
(4)调节感应加热功率至140kW,将所述熔体加热至1670℃,精炼4min;精炼完成后,停止感应加热,抽真空至20Pa,完成脱气,得到合金液;
(5)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以140kW的感应加热功率加热合金液至1670℃,以水冷铜锭模为锭模进行浇铸,得到合金锭;浇铸的速度以均匀不断线为准;
(6)采用真空水冷的方式将合金锭冷却至110℃,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述真空水冷的水压为0.075MPa,所述真空水冷的时间为130min。
采用破碎后取综合样的方法测定本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的组分,结果见表1。
对本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的上、中、下部分别取样,测试Cr的含量,求相对误差,作为均匀性的评价标准,结果见表2;采用观察的方法对致密性进行评价,结果见表2。
实施例6
(1)将50.00kg纯度≥99.5wt.%的铬和21.25kg纯度≥99.85wt.%的铝混合后,装填入氧化铝坩埚中,压实,得到铝铬混合物;所述氧化铝坩埚为长兴正发热电耐火材料有限公司生产氧化铝坩埚;
(2)将所述铝铬混合物置于型号为ZG-0.2的中频真空感应炉,抽真空至30Pa后,停止抽真空,通入氩气至绝对压力为450Pa,以30kW的功率加热5min,调节功率至50kW加热5min,再以80kW的功率加热5min,然后调节功率至100kW,加热3~5min至320℃;停止感应加热,抽真空至绝对压力为30Pa,完成脱气;
(3)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为600Pa,以感应加热功率为130kW,将脱气铝铬混合物感应加热至熔化,得到熔体;
(4)调节感应加热功率至150kW,将所述熔体加热至1700℃,精炼8min;精炼完成后,停止感应加热,抽真空至20Pa,完成脱气,得到合金液;
(5)停止抽真空,通入氩气至绝对压力为500Pa,以160kW的感应加热功率加热合金液至1750℃,以水冷铜锭模为锭模进行浇铸,得到合金锭;浇铸的速度以均匀不断线为准;
(6)采用真空水冷的方式将合金锭冷却至98℃,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;所述真空水冷的水压为0.1MPa,所述真空水冷的时间为130min。
采用破碎后取综合样的方法测定本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的组分,结果见表1。
对本实施例所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的上、中、下部分别取样,测试Cr的含量,求相对误差,作为均匀性的评价标准,结果见表2;采用观察的方法对致密性进行评价,结果见表2。
表1实施例1~6所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的组分
表2实施例1~6所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的均匀性和致密度检测结果
由表1可知,本发明所提供的制备方法得到的铝铬合金中碳元素含量可降至0.03wt.%以下,氢元素含量可降至0.01wt.%以下,氧元素可降至0.02wt.%以下,氮元素的含量可降至0.01wt.%以下。由表2可知本发明所得低C、H、O、N元素含量的铝铬合金具有优异的均匀性,致密度高,合金锭内无肉眼可见氧化膜、气孔和夹渣。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金的制备方法,包括如下步骤:
(1)将铝铬混合物进行感应加热脱气,得到脱气铝铬混合物;
所述感应加热脱气包括如下步骤:在绝对压力为400~600Pa的惰性气体氛围中,将铝铬混合物感应加热至200~400℃,然后停止感应加热,抽真空至绝对压力≤30Pa;
(2)在第一惰性气体氛围中,采用感应加热的方式将脱气铝铬混合物熔化,得到熔体;
(3)维持第一惰性气体氛围,采用感应加热的方式对所述熔体进行精炼,然后脱气,得到合金液;
所述精炼的温度为1670~1750℃,所述精炼的时间为4~10min;所述脱气包括如下步骤:停止感应加热,抽真空至绝对压力≤30Pa;
(4)在第二惰性气体氛围中,将所述合金液浇铸,得到低C、H、O、N元素含量的铝铬合金;
所述第一惰性气体氛围和第二惰性气体氛围的绝对压力独立的为400~600Pa;
所述低C、H、O、N元素含量的铝铬合金由如下质量含量的组分组成:铬70~75wt.%,碳≤0.03wt.%,氧≤0.02wt.%,氮≤0.01wt.%,氢≤0.01wt.%,铁≤0.15wt.%,硅≤0.11wt.%,其他单个杂质独立地≤0.05wt.%,且其他单个杂质的总含量≤0.15wt.%,余量为铝。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铝铬混合物由纯度≥99.5%的铬和纯度≥99.85%的铝混合而成。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,盛放所述铝铬混合物的容器为氧化铝坩埚,所述氧化铝坩埚的纯度≥99.2%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述浇铸的温度为1670~1750℃。
5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述浇铸后,还包括冷却,所述冷却为真空水冷,所述真空水冷的水压为0.05~0.1MPa。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述浇铸用锭模为水冷铜锭模。
7.一种低C、H、O、N元素含量的铝铬合金,由权利要求1~6任一项所述的制备方法制备得到,由如下质量含量的组分组成:铬70~75wt.%,碳≤0.03wt.%,氧≤0.02wt.%,氮≤0.01wt.%,氢≤0.01wt.%,铁≤0.15wt.%,硅≤0.11wt.%,其他单个杂质独立地≤0.05wt.%,且其他单个杂质的总含量≤0.15wt.%,余量为铝。
CN201810166843.7A 2018-02-28 2018-02-28 一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法 Active CN108179340B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810166843.7A CN108179340B (zh) 2018-02-28 2018-02-28 一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810166843.7A CN108179340B (zh) 2018-02-28 2018-02-28 一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108179340A CN108179340A (zh) 2018-06-19
CN108179340B true CN108179340B (zh) 2019-10-22

Family

ID=62552848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810166843.7A Active CN108179340B (zh) 2018-02-28 2018-02-28 一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108179340B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114032408B (zh) * 2021-11-17 2023-01-06 哈尔滨东盛金材科技(集团)股份有限公司 铬添加剂、铝合金及相关制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517465A (zh) * 2012-01-19 2012-06-27 湖南金联星特种材料股份有限公司 一种利用铬铝合金和铝制造铝铬中间合金的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517465A (zh) * 2012-01-19 2012-06-27 湖南金联星特种材料股份有限公司 一种利用铬铝合金和铝制造铝铬中间合金的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108179340A (zh) 2018-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108546834B (zh) 一种镍基高温合金母合金纯净化熔炼方法
CN101328522B (zh) 一种聚变堆用低活化马氏体钢的冶炼生产方法
CN105734314B (zh) 镍基高温合金的真空冶炼工艺
CN103526037B (zh) 一种利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法
CN100491556C (zh) 非真空熔炼及浇铸Cu-Ti合金的方法
CN107513641A (zh) 一种制备先进超超临界耐热合金的工艺
CN111074103A (zh) 一种压铸铝合金及其精炼工艺
CN106591684A (zh) 一种铁铬铝合金铸锭的制备方法
CN113770316B (zh) 一种低碳、低铝、高铬钢锻圆探伤合格率提升方法
CN103938002B (zh) 一种铜铬锆合金铸棒降低偏析的真空熔炼工艺
CN106011671B (zh) 一种h13连铸方坯的生产方法
CN108179340B (zh) 一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法
CN105344949B (zh) 一种钢铁熔炼‑模铸新工艺
CN108754336B (zh) 一种特厚模具钢1.2311厚板及其生产方法
CN102839292A (zh) 用于铝硅镇静钢脱氧的超低钛超低碳高硅铝铁合金及其制备方法
CN108570599A (zh) 一种高强高硬窄淬透性石油用4145h钢锭及其生产方法
CN109972062B (zh) 一种高纯净大型电渣锭及其生产方法
CN114318177A (zh) 一种铁基非晶纳米晶合金制备方法
CN111411245A (zh) 一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法
CN101733392B (zh) 一种铜合金非真空加锆熔铸工艺方法
CN108359821A (zh) 一种低氧钛铁中间合金及其制备方法
CN116555643B (zh) 一种铝镁中间合金及其制备方法
CN113718138B (zh) Vidp+vhcc双联生产粉末高温合金母合金的方法和粉末高温合金母合金
CN112111627B (zh) 一种不锈钢的多合金复合脱氧方法
CN115491615B (zh) 一种高温合金大规格自耗锭及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant