CN112058797A - 一种镍基高温合金返回料低n处理方法 - Google Patents

一种镍基高温合金返回料低n处理方法 Download PDF

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王博
李华兵
李峰
熊兰兰
黄伟
王世普
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    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明提供一种镍基高温合金返回料低N处理方法，包括以下步骤：（1）将大块状镍基高温合金返回料切割成小块返回料；（2）将小块返回料放入漏空装置，将漏空装置同放入水中超声清洗；（3）将清洗后的返回料放入酒精溶液中超声清洗；（4）将清洗后的返回料放入烘箱中干燥；（5）将每块返回料均进行喷砂处理。本发明的镍基高温合金返回料低N处理方法，本发明工艺方法简单、操作方便、处理的返回料熔炼后合金中N含量降低至5ppm以下，返回料重熔后可达到全新料水平，利用率大大提高。

Description

一种镍基高温合金返回料低N处理方法
技术领域
本发明涉及返回料处理技术领域，尤其涉及一种镍基高温合金返回料低N处理方法。
背景技术
随着航空发动机和燃气轮机工业的快速发展，高温合金作为涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘等热端部件使用材料被广泛应用；然而，航空技术的快速发展对高纯净化高温合金提出了要求，高纯净化重要指标之一就是合金中O、N、S含量控制。
高温合金返回料表面带有厚度约400μm的氧化物和氮化物涂层，如果返回料表面涂层处理不彻底，直接导致熔炼后母合金中O、N含量较高；目前真空熔炼方法对合金中O和S含量控制技术较成熟，而对合金中N含量的控制无法实现；因此，利用返回料熔炼制备出高纯净化高温合金关键就是解决返回料表面N的彻底去除。
发明内容
本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种镍基高温合金返回料低N处理方法，该处理方法简单、操作方便、成本低、处理的返回料表面干净、高效，适用于工业化生产。本发明采用的技术方案是：
一种镍基高温合金返回料低N处理方法，其中：包括以下步骤：
(1)将大块状镍基高温合金返回料切割成小块返回料；
(2)将切割后的小块返回料放入漏空装置，将漏空装置同放入水中超声清洗40～50min，控制水的温度为70～80℃；
(3)将步骤(2)清洗后的返回料放入酒精溶液中超声清洗10～20min，控制酒精溶液温度为30～40℃；
(4)将步骤(3)清洗后的返回料放入烘箱中干燥，控制干燥温度为70～80℃，控制时间为8～10h；
(5)将步骤(4)处理后的每块返回料均进行喷砂处理，控制每块返回料喷砂时间为5～15min。
优选的是，所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其中：所述漏空装置为敞口桶状不锈钢篮，所述不锈钢篮侧壁和底部带有若干孔。
优选的是，所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其中：所述漏空装置为敞口不锈钢矩形筐，所述不锈钢矩形筐四周和底部带有若干孔。
优选的是，所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其中：所述孔大小为10～20mm。
优选的是，所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其中：所述喷砂料为刚玉砂，刚玉砂的粒径为30～60目。
优选的是，所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其中：刚玉砂包括白刚玉砂和棕刚玉砂，白刚玉砂和棕刚玉砂重量比为1:1～1:3。
优选的是，所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其中：所述喷砂处理所用设备为喷砂机，所述喷砂机的喷嘴压力为4～7kg/cm2。
本发明的优点：
(1)本发明的镍基高温合金返回料低N处理方法，本发明工艺方法简单、操作方便、处理的返回料熔炼后合金中N含量降低至5ppm以下，返回料重熔后可达到全新料水平，利用率大大提高。
(2)本发明的镍基高温合金返回料低N处理方法，可以有效去除返回料表面非金属夹杂物，大大降低了高温合金的浮渣含量；可以有效去除返回料表面油污，大大提高了处理效率；可以精准控制返回料表面涂层去除厚度，确保返回料表面涂层彻底去除；返回料熔炼后母合金夹杂物含量控制到0.5级，浮渣含量小于2％，N含量小于5ppm；处理后返回料熔炼后母合金基本达到了全新料水平，大大提高了返回料的利用率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种镍基高温合金返回料低N处理方法，包括以下步骤：
(1)将大块状返回料用切割机切割成150mm小块；
(2)将切割后的返回料放入漏空装置，并一同放入纯水中超声振动40min，纯水温度控制为80℃；
(3)步骤(2)清洗后的返回料的放入质量浓度为99.7％酒精溶液中超声振动10min，酒精温度控制为40℃；
(4)将步骤(3)清洗后的返回料放入烘箱中，控制温度为70℃，控制时间为10h；
(5)将步骤(4)处理后的返回料进行喷砂处理，喷砂料为刚玉砂，刚玉砂包括白刚玉砂和棕刚玉砂，白刚玉砂和棕刚玉砂重量比为1:1，每块返回料喷砂时间控制在5min，喷砂机的喷嘴压力设置在7kg/cm2。
实施例2：
一种镍基高温合金返回料低N处理方法，包括以下步骤：
(1)将大块状返回料用切割机切割成180mm小块；
(2)将切割后的返回料放入漏空装置，并一同放入纯水中超声振动45min，纯水温度控制为75℃；
(3)步骤(2)清洗后的返回料的放入浓度为99.7％(质量百分比)酒精溶液中超声振动15min，酒精温度控制在35℃；
(4)将步骤(3)清洗后的返回料放入烘箱中，温度设置为75℃，时间控制为9h；
(5)将步骤(4)处理后的返回料进行喷砂处理，喷砂料为刚玉砂，刚玉砂包括白刚玉砂和棕刚玉砂，白刚玉砂和棕刚玉砂重量比为1:2，每块返回料喷砂时间控制在10min，喷砂机的喷嘴压力设置在6kg/cm2。
实施例3：
一种镍基高温合金返回料低N处理方法，包括以下步骤：
(1)将大块状返回料用切割机切割成200mm小块；
(2)将切割后的返回料放入漏空装置，并一同放入纯水中超声振动50min，纯水温度控制在70℃；
(3)步骤(2)清洗后的返回料的放入浓度为99.7％(质量百分比)酒精溶液中超声振动20min，酒精温度控制在40℃；
(4)将步骤(3)清洗后的返回料放入烘箱中，温度设置为80℃，时间控制在8h；
(5)将步骤(4)处理后的返回料用喷砂机进行喷砂处理，喷砂料为刚玉砂，刚玉砂包括白刚玉砂和棕刚玉砂，白刚玉砂和棕刚玉砂重量比为1:3，每块返回料喷砂时间控制在15min，喷砂机的喷嘴压力设置在7kg/cm2。
下面列出实施例1～3的性能测试结果：
表1
Figure BDA0002666016340000031
如表1可知，通过本发明处理后的镍基高温合金K444返回料，熔炼后的母合金夹杂物、浮渣含量均能满足技术要求，N含量小于5ppm，与全新料水平相当，表明本发明具有很好的处理效果。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种镍基高温合金返回料低N处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将大块状镍基高温合金返回料切割成小块返回料；
（2）将切割后的小块返回料放入漏空装置，将漏空装置放入水中超声清洗40~50min，控制水的温度为70~80℃；
（3）将步骤（2）清洗后的返回料放入酒精溶液中超声清洗10~20min，控制酒精溶液温度为30~40℃；
（4）将步骤（3）清洗后的返回料放入烘箱中干燥，控制干燥温度为70~80℃，控制时间为8~10h；
（5）将步骤（4）处理后的每块返回料均进行喷砂处理，控制每块返回料喷砂时间为5~15min。
2.据权利要求1所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其特征在于：所述漏空装置为敞口桶状不锈钢篮，所述不锈钢篮侧壁和底部带有若干孔。
3.如权利要求1所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其特征在于：所述漏空装置为敞口不锈钢矩形筐，所述不锈钢矩形筐四周和底部带有若干孔。
4.如权利要求2或3所述的高温合金返回料低N处理方法，其特征在于：所述孔大小为10~20mm。
5.如权利要求1所述的镍基高温合金返回料低N处理方法，其特征在于：所述喷砂料为刚玉砂，刚玉砂的粒径为30~60目。
6.如权利要求5所述的高温合金返回料低N处理方法，其特征在于：所述刚玉砂包括白刚玉砂和棕刚玉砂，白刚玉砂和棕刚玉砂重量比为1:1～1:3。
7.如权利要求1所述的高温合金返回料低N处理方法，其特征在于：所述喷砂处理所用设备为喷砂机，所述喷砂机的喷嘴压力为4~7kg/cm2。
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