CN115652023A - 采用新三联法ebt+vim+var生产加工高温合金的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，采用新三联法——偏心底出钢法EBT+真空感应熔炼法VIM+真空电弧重熔法VAR冶炼工艺生产加工高温合金，有效控制有害元素，使S、P达到双零，P≤0.005、S≤0.002，Co≤0.05，B≤0.0003；在EBT熔炼过程加入自制独特高钙复合脱氧剂MnSiAlCa，减少非金属夹杂物，使A+B+C+D≤3级；在EBT出钢时在钢包中加入混合稀土LaCe，提高高温合金强韧性和耐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及高温合金生产加工方法，具体涉及一种采用新三联法 EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法。
背景技术
中国高温合金手册将205 种高温合金冶炼方法、热处理工艺都详细叙述手册之中，这205种冶炼工艺大都是采用双联法冶炼工艺，如EFE+ESR、MF+ESR、VIM+VAR。而MF、VIM炉子只能起到熔化原材料，达不到炼钢氧化造渣，还原脱磷、硫，以及扒渣作用。由于MF、VIM炉子缺陷，无法控制有害元素P≤0.015、S≤0.01、Co≤0.08、 B≤0.003。现有的双联法冶炼工艺，S、P无法做到双零(如P≤0.005、S≤0.002)。又因MF、VIM炉无法扒渣，EFE电弧炉渣钢混合浇注，非金属夹杂物较高， A+B+C+D≤4.5级，用这种方法生产的高温合金达不到航空航天、核电高端高温合金技术要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，能有效控制有害元素，S、P能达到双零。
为了达到上述的目的，本发明提供一种采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，采用新三联法——偏心底出钢法EBT+真空感应熔炼法VIM+真空电弧重熔法VAR冶炼工艺生产加工高温合金，有效控制有害元素，使S、P达到双零，P≤0.005、S≤0.002，Co≤0.05，B≤0.0003。
上述采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其中，在EBT 熔炼过程加入自制独特高钙复合脱氧剂MnSiAlCa，所述高钙复合脱氧剂 MnSiAlCa各组分重量百分比为：Mn 3～4.5％，Si 3～3.5％，Al 4～4.5％，Ca 7.5～ 8.5％，其余为Fe，降低非金属夹杂物，使A+B+C+D≤3级。
上述采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其中，在EBT 出钢时在钢包中加入混合稀土LaCe，混合稀土LaCe加入量为钢包重量的0.05％。
上述采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其中，EBT 熔炼经历氧化期、还原期、出钢前三次扒渣。
上述采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其中，选用优质清洁纯净原材料，对优质清洁纯净原材料进行净化处理后送入渣、钢分离 EBT电弧炉熔炼。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
1)本发明的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，采用“新三联法”(EBT+VIM+VAR)，EBT新颖渣钢分离浇注，阻止钢渣进入钢包，能有效控制有害元素，使S、P达到双零，P≤0.005、S≤0.002，Co≤0.05， B≤0.0003，可制成高端高温合金，用于航空航天核电领域；
2)本发明的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，在 EBT熔炼过程加入自制独特高钙复合脱氧剂MnSiAlCa，降低非金属夹杂物，使 A+B+C+D≤3级；
3)本发明的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，在 EBT出钢时在钢包中加入混合稀土LaCe(镧、铈)0.05％，提高了高温合金强韧性和耐蚀性。
具体实施方式
以下对本发明的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法作进一步的详细描述。
本发明的创新点有：1)对高温合金冶炼工艺进行革新，抛弃常规双联法冶炼工艺(如EFE+ESR、MF+ESR、VIM+VAR)，采用“新三联法”—— EBT+VIM+VAR，即偏心底出钢法(Eccentic Bottom Tapping，简称EBT)+真空感应熔炼法(VIM)+真空电弧重熔法(VAR)；2)在EBT熔炼过程加入自制独特的高钙复合脱氧剂MnSiAlCa，所述高钙复合脱氧剂MnSiAlCa各组分重量百分比为：Mn 3～4.5％，Si 3～3.5％，Al 4～4.5％，Ca 7.5～8.5％，其余为Fe。
现以具体实施例详细说明本发明的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法。
本实施例的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法包括如下步骤：
1)原材料处理
选用优质清洁纯净原材料，原材料包括微碳铬铁、0#镍板、纯钛、铌金属丝和原生态废钢，所述原生态废钢是指无铁锈、无泥沙、无油腻的洁净块料废钢；
对选用的优质清洁纯净原材料进行净化处理，进一步提高原材料纯度，有利于有效控制有害元素；
2)EBT
将经过净化处理的原材料送入渣、钢分离电弧炉(EBT电弧炉)熔炼；在 EBT熔炼过程加入自制独特的高钙复合脱氧剂MnSiAlCa，经化合反应形成钢渣；经历氧化期、还原期、出钢前三次扒渣；在出钢时在钢包中加入钢包重量 0.05％的混合稀土LaCe(镧、铈)；
所述高钙复合脱氧剂MnSiAlCa各组分重量百分比为：Mn 3～4.5％，Si 3～3.5％，Al 4～4.5％，Ca 7.5～8.5％，其余为Fe；
3)VIM
从EBT电弧炉出钢的钢包送入真空感应熔炼炉，经VIM真空感应脱气，使[H]≤1.6ppm，[O]≤20ppm；
4)VAR
再经VAR达到均质；
5)锻造
选用7000吨数控油压机，应用FM法强压快锻，细化晶粒，晶粒度≥6级，获得优质锻件；
6)对优质锻件进行热处理
980℃±10℃固溶处理，720℃±10℃进行沉淀硬化时效处理，使锻件能达到设计要求，强度高、韧性好、耐蚀性亦好。
比对常规双联法冶炼工艺VIM+VAR与新三联法冶炼工艺EBT+VIM+VAR 性能，比对结果如表1、表2和表3。
表1化学成分GH4145
表2力学性能
表3非金属夹杂物
从表1、表2和表3可知，新三联法冶炼工艺EBT+VIM+VAR能有效控制有害元素，S、P能达到双零，即P≤0.005、S≤0.002、Co≤0.05、B≤0.0003；减少了非金属夹杂物，非金属夹杂物A+B+C+D≤3级；提高了高温合金强韧性和耐蚀性，生产加工出名副其实的高端高温合金，能用于航空航天、核电等高端领域。
Claims (5)
1.采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其特征在于，采用新三联法——偏心底出钢法EBT+真空感应熔炼法VIM+真空电弧重熔法VAR冶炼工艺生产加工高温合金，有效控制有害元素，使S、P达到双零，P≤0.005、S≤0.002，Co≤0.05，B≤0.0003。
2.如权利要求1所述的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其特征在于，在EBT熔炼过程加入自制独特高钙复合脱氧剂MnSiAlCa，所述高钙复合脱氧剂MnSiAlCa各组分重量百分比为：Mn 3～4.5％，Si 3～3.5％，Al 4～4.5％，Ca 7.5～8.5％，其余为Fe，降低非金属夹杂物，使A+B+C+D≤3级。
3.如权利要求1所述的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其特征在于，在EBT出钢时在钢包中加入混合稀土LaCe，混合稀土LaCe加入量为钢包重量的0.05％。
4.如权利要求1所述的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其特征在于，EBT熔炼经历氧化期、还原期、出钢前三次扒渣。
5.如权利要求1所述的采用新三联法EBT+VIM+VAR生产加工高温合金的方法，其特征在于，选用优质清洁纯净原材料，对优质清洁纯净原材料进行净化处理后送入渣、钢分离EBT电弧炉熔炼。
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