CN114855010A - 一种高返回比合金的真空熔炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高返回比合金的真空熔炼方法，所述高返回比合金的真空熔炼原料为：Ni‑9996、Ni‑9999、M‑Cr、M‑Mo、M‑Al、M‑Ti、M‑Nb、M‑Ce、M‑Mn、碳电极和再生料，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：原料的清洗过程；原料的熔化过程；真空精炼过程；原料的合金化过程；浇筑成型过程；冷却定型过程；本技术方案只有部分铌元素在精炼后期加入，确保了高的铌元素的收得率和避免铌元素的偏析；同时熔化期＜30Pa改为＜10Pa进行熔化屑料，高真空度下进行熔化操作有利于脱除N元素；并通过在第一部分现有的技术中心C与其他料分开加入，本方案中采用C和Al同时加入，Al的加入使局部发生了放热反应，使该局部的温度为1800℃以上，促进了碳氧反应：[C]+[O]=CO，大大降低了脱除了O元素。
Description
技术领域
本发明涉及合金熔炼相关技术领域，具体为一种高返回比合金的真空熔炼方法。
背景技术
GH3039是固溶强化型单相镍基奥氏体高温合金。合金元素的主要作用是，含Ni以形成面心立方奥氏体基体，提高抗氧化、耐蚀性及元素扩散能力；Cr、W、Mo起固溶强化作用，也是碳化物形成元素；Al、Ti、Nb是γ′相〔Ni3(Al、Ti)〕金属间化合物强化元素，弥散分布于基体内，影响位错行为以强化合金。高温合金GH3039在800℃～900℃工作温度下，具有高的强度和持久性能，良好的抗氧化性能，在室温下有比较好的塑性，便于成形。特别适宜于制造在850℃以下工作的航空发动机的火焰筒，加力燃烧室等工作部件。国内生产真空冶炼GH3039合金均采用的是纯金属料冶炼，国内外真空感应脱气的手段均是加强搅拌来进行脱气，同时也能达到均匀化冶炼目的。
原工艺存在以下缺点：
1.利用全新金属原材料进行真空感应炼钢，由于易形成氮化物元素铬和铌元素的总含量在20.8～23.3%，而原材料全熔冶炼气体含量一般O＞30ppm、N＞70ppm，这对合金的塑形及可锻性均无益处。
2.铌元素在炼钢过程中受加入量和加入时间的影响易产生偏析，采用全新金属原材料进行真空感应炼钢，在精炼的后期铌元素的加入量偏大，不利于电极对铌元素的收得和对其偏析的控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；
步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；
步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；
步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；
步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的40%-70%。
优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：0～10pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1510~1530℃，且精炼过程的真空度为：0～1pa，且精炼过程的精炼时间为：60～80min，且精炼过程之后通过对Al和C进行添加，再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
优选的，所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
优选的，所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明第一部分现有技术利用全新金属原材料真空感应炉炼钢，本专利在冶炼过程中配入40%-70%的再生返回屑料，此技术方案很大程度上降低了真空感应炼钢过程中的N含量，为后期精炼期的脱氮提供了好的条件，确保实现较低氮含量的要求；并在第一部分现有技术中大量的铌元素在精炼的后期加入，本技术方案只有部分铌元素在精炼后期加入，确保了高的铌元素的收得率和避免铌元素的偏析；同时熔化期＜30Pa改为＜10Pa进行熔化屑料，高真空度下进行熔化操作有利于脱除N元素；并通过在第一部分现有的技术中心C与其他料分开加入，本方案中采用C和Al同时加入，Al的加入使局部发生了放热反应，使该局部的温度为1800℃以上，促进了碳氧反应：[C]+[O]=CO，大大降低了脱除了O元素。
具体实施方式
下面将对本发明实施例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。
实施例一
本发明的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；
步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；
步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；
步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；
步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的60%。
优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：8pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1520℃，且精炼过程的真空度为：1pa，且精炼过程的精炼时间为：60min，且精炼过程之后通过对Al和C进行添加（先加Al，再加C），再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
优选的，所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
优选的，所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
实施例二
本发明的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；
步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；
步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；
步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；
步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的60%。
优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：8pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1520℃，且精炼过程的真空度为：1pa，且精炼过程的精炼时间为：60min，且精炼过程之后通过对Al和C进行添加（先加C，再加Al），再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
优选的，所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
优选的，所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
实施例三
本发明的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；
步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；
步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；
步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；
步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的60%。
优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：8pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1520℃，且精炼过程的真空度为：1pa，且精炼过程的精炼时间为：60min，且精炼过程之后通过对Al和C进行添加（Al、C同时添加），再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
优选的，所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
优选的，所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
实施例四
本发明的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；
步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；
步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；
步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；
步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的60%。
优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：8pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1520℃，且精炼过程的真空度为：1pa，且精炼过程的精炼时间为：60min，且精炼过程之后通过对Al进行添加，再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
优选的，所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
优选的，所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
实施例五
本发明的目的在于提供一种高返回比合金的真空熔炼方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高返回比合金的真空熔炼方法，。
优选的，所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；
步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；
步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；
步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；
步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
优选的，所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
优选的，所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
优选的，所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的60%。
优选的，所述原料的熔化过程中，其真空度为：8pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
优选的，所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1520℃，且精炼过程的真空度为：1pa，且精炼过程的精炼时间为：60min，且精炼过程之后通过对C进行添加，再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
优选的，所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
优选的，所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
表格一
| 第一添加过程 | 第二添加过程 | 氧元素含量 | |
| 实施例一 | Al | C | 高 |
| 实施例二 | C | Al | 高 |
| 实施例三 | C、Al | —— | 低 |
| 实施例四 | Al | —— | 高 |
| 实施例五 | C | —— | 高 |
通过对上述五组实施例与对比例进行对比实验结果，其实施例三中氧元素含量最低，其由于C和Al同时加入，Al的加入使局部发生了放热反应，使该局部的温度为1800℃以上，促进了碳氧反应：[C]+[O]=CO，大大降低了脱除了O元素，从而极大程度改善了产品质量，综上所述，实施例一至五之中，实施例三的方案最优。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于，所述高返回比合金的真空熔炼原料为：Ni-9996、Ni-9999、M-Cr、M-Mo、M-Al、M-Ti、M-Nb、M-Ce、M-Mn、碳电极和再生料。
2.根据权利要求1所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述高返回比合金的真空熔炼方法包括：
步骤一：原料的清洗过程，所述原料的清洗过程为通过清洗设备对各类原料进行清洗；
步骤二：原料的熔化过程，所述原料的熔化过程为将原材料和再生屑料按照返回屑料、Ni、Mo、Cr的顺序进行加料，并在高真空环境中进行加热熔化；
步骤三：真空精炼过程，所述真空精炼过程为在高温和高真空度情况下进行搅拌脱气；
步骤四：原料的合金化过程，所原料的合金化过程为真空精炼过程中钢液经过补加料，调成分，使每种元素的含量处于标准范围内；
步骤五：浇筑成型过程，所述浇筑成型过程为对化学成分满足技术标准的钢液进行浇筑；
步骤六：冷却定型过程。
3.根据权利要求2所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述原料的清洗过程包括去油污过程和去氧化层过程，其原材料和返回再生料表面必须保证清洁干燥，且无油污和氧化层，并保证化学成分配比处于准确范围之内。
4.根据权利要求3所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述去油污过程和去氧化层过程具体为金属破碎、磁选除杂、风吹除杂、喷淋粗洗、第一次碱液超声清洗、第二次碱液超声清洗、风切干燥、砂洗作业、砂料分离、鼓泡漂洗、中立干燥、风切干燥、烘干作业。
5.根据权利要求2所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述再生料为GH3039 合金再生屑料，且再生料的添加比例占原料总量的40%-70%。
6.根据权利要求2所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述原料的熔化过程中，其真空度为：0～10pa，且原料在全熔后期再加入Nb，然后等Nb全熔之后进行测温，并进行取样检测。
7.根据权利要求2所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述真空精炼过程中，其精炼过程温度为：1510~1530℃，且精炼过程的真空度为：0～1pa，且精炼过程的精炼时间为：60～80min，且精炼过程之后通过对Al和C进行添加，再对Ti含量进行调配，然后进行取样，再对其他成分比例进行微调，然后进行测温。
8.根据权利要求7所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述真空精炼过程中，其钢液在进行加料后，通过取样监控合金中的O、N含量，若氧和氮元素含量较高，采取附加脱氧和去氮工艺。
9.根据权利要求2所述的一种高返回比合金的真空熔炼方法，其特征在于：所述原料的合金化过程中，先在钢液中添加Ce和Mn，然后再进行取样检测，检测完成之后根据检测结果，再对成分配比进行微调。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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| CN112831676A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-25 | 中航上大高温合金材料有限公司 | 一种冶炼高铌gh4169合金的真空熔炼控制方法 |
| CN113667861A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种gh3625合金的冶炼方法 |
| CN113667878A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种gh907合金的冶炼方法 |
| CN114250375A (zh) * | 2021-06-02 | 2022-03-29 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种使用再生料生产gh738合金的方法 |
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2022
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017166960A1 (zh) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 山东瑞泰新材料科技有限公司 | 镍基高温合金的真空冶炼工艺 |
| CN112831676A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-25 | 中航上大高温合金材料有限公司 | 一种冶炼高铌gh4169合金的真空熔炼控制方法 |
| CN114250375A (zh) * | 2021-06-02 | 2022-03-29 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种使用再生料生产gh738合金的方法 |
| CN113667861A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种gh3625合金的冶炼方法 |
| CN113667878A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种gh907合金的冶炼方法 |
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