CN115652182A - 一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法 - Google Patents

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CN115652182A CN202211375326.3A CN202211375326A CN115652182A CN 115652182 A CN115652182 A CN 115652182A CN 202211375326 A CN202211375326 A CN 202211375326A CN 115652182 A CN115652182 A CN 115652182A
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Abstract

本发明提供一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,包括以下步骤:S1.称取镍板、纯铁和石墨碳熔化,得到熔液一;S2.将熔液一中加入石墨碳与铝块,之后进行精炼得到熔液二;S3.通入氩气,将熔液二中加入镍钙进行脱硫,得到熔液三;S4.取熔液三进行化学成分分析,加入金属锰出钢浇注,得到电极棒;S5.将电极棒经表面车光后,进行一次自耗重熔得到自耗锭,之后将自耗锭经表面精整后再次进行二次自耗重熔,得到Invar36合金。发明通过熔化过程高真空状态、石墨碳的加入方法及顺序、精炼期碳铝复合脱氧的方式降低钢液氧含量;通过在精炼期加入镍钙进行脱硫,并进行一次真空自耗重熔和二次真空自耗重熔,最终得到气体及夹杂物水平极低的高纯度Invar36合金。

Description

一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法
技术领域
本发明涉及精密合金熔炼技术领域,尤其是一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法。
背景技术
Invar36合金属于因瓦(INVAR)系列合金,该合金的居里温度约为230℃。当温度低于居里温度时合金呈铁磁性,具有较低的膨胀系数;当温度高于居里温度时合金呈无磁性,膨胀系数增大。该合金主要应用于无线电工业、精密仪器、仪表等领域。
Invar36合金冶炼工艺一般为VIM+VAR的双真空熔炼工艺路线。随着该材料的广泛应用,高端Invar36合金的冷轧薄带材料应用于智能手机内部电器元件的面板。手机面板要求该材料的厚度达到0.6mm,且对材料的化学成分气体含量及夹杂物水平要求极为严苛,这种材料目前主要依靠日本及欧美的进口。为了制备出气体含量氧低于10ppm、氮低于10ppm,且S元素低于5ppm,同时夹杂物水平A类(细系)、B类(细系)、C类(细系)、DS类均为0级,D类(细系)为0.5级的高端Invar36合金,经过研究采用VIM+VAR+VAR的三真空熔炼工艺路线进行冶炼。
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,提供一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,本发明真空感应熔炼(VIM)过程中,通过控制原料铁的纯度、熔化过程高真空状态(真空度<10Pa)、石墨碳的加入方法及顺序、精炼期碳铝复合脱氧的方式降低钢液氧含量;通过在精炼中期加入Ni-Ca方式进行脱S,最终浇注出高纯度的Φ440mm直径的VIM电极。VIM电极经表面精整后进行初次真空自耗重熔(VAR,Φ508mm结晶器),初次重熔后的自耗锭经表面精整后再次进行真空自耗重熔(Φ560mm结晶器),最终得到气体及夹杂物水平极低的高纯度Invar36合金。
本发明采用的技术方案是:
一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:包括以下步骤:
S1.按质量百分数计,Invar36合金配料包括0.012%~0.015%的碳、<0.0050%的磷、<0.0010%的硫、<0.0400%的硅、<0.0300%的铝、0.40%的锰、35.5%~36.5%的镍,剩余为铁,以上总和为100%,按照上述组分的含量称取镍板、纯铁和石墨碳并加入真空感应熔炼炉中熔化,控制真空感应熔炼炉温度为1450~1480℃,时间为6~6.5h,得到熔液一;
0.012%~0.015%的碳元素,该合金C元素的标准为≤0.01%,适当提高C元素配入量,在熔化阶段使C-O得到充分的反应生成CO气体,高真空充分去除熔体中的氧,其中化学反应如下:
[C]+[O]=CO↑
碳氧反应的脱氧常数为:
m=1/K*pCO
m:脱氧常数;K:碳氧反应式的平衡常数;pCO:CO的分压值。
钢液温度一定时,平衡常数K为恒值。在真空的作用下,真空度越高,即CO分压值(pCO)越低,脱氧常数m值越小,钢液中含氧量也越少。
S2.将熔液一中加入石墨碳与铝块并搅拌2~3min,之后进行精炼90min~100min得到熔液二,控制精炼温度为1490±10℃;
在VIM冶炼过程中,精炼期间采用石墨碳与铝块混合加入的方式进行复合脱氧,这种方式进一步促进熔体在高真空精炼的条件下气体的进一步去除。化学反应如下:
[C]+[O]=CO↑
2[Al]+3[O]=Al2O3
S3.通入氩气,之后将熔液二中加入镍钙搅拌2~3min进行脱硫,之后抽真空至≤1Pa得到熔液三;
S4.取熔液三进行化学成分分析,当氧<10ppm,氮<10ppm,碳≤0.01%,磷<0.0050%,硫<0.0005%,硅<0.0400%,铝<0.0300%时,将熔液三中充入氩气,加入金属锰并搅拌3~5min后出钢浇注,出钢温度控制在1510±10℃,得到电极棒;
S5.将电极棒经表面车光后,进行临界真空气氛下的一次自耗重熔得到自耗锭,之后将自耗锭经表面精整后再次进行临界真空气氛下的二次自耗重熔,得到Invar36合金。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:步骤S1高纯铁中气体含量O<25ppm,N<25ppm。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:步骤S1石墨碳平均分五次加入坩埚内。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:按质量百分数计,步骤S2中石墨碳与铝块的加入量占熔液一总量的0.00075%~0.001%,铝块加入量占熔液一总量的0.01%~0.015%。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:镍钙的加入量占熔液二总量的0.15%~0.40%。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:金属锰的加入量占熔液三总质量的0.40%~0.43%。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:充入Ar气的真空度为3333~6666Pa。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:所述一次自耗重熔包括起始阶段、稳态阶段和热封顶阶段,所述起始阶段的时间为60min,稳态阶段的熔化速度为4.0~4.5kg/min,弧长为8~10mm,所述热封顶阶段的熔化速度为2.0~4.0kg/min。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:所述二次自耗重熔包括起始阶段、稳态阶段和热封顶阶段,所述起始阶段的时间为70min,稳态阶段的熔化速度为5.0~5.5kg/min,弧长为8~10mm,所述热封顶阶段的熔化速度为3.0~5.0kg/min。
弧长即电弧长度,也就是弧间隙,是指自耗电极下端面与金属熔池之间的垂直距离。
优选的是,所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:所述一次自耗重熔和二次自耗重熔均在低真空状态下进行,真空度为0.30~0.50Pa。
本发明的优点:
(1)本发明在配料时,选择高纯铁,从原材料严格控制氧、氮的含量,并配入0.012%~0.015%的碳元素,该合金C元素的标准为≤0.01%,适当提高C元素配入量,在熔化阶段使C-O得到充分的反应生成CO气体,高真空充分去除熔体中的氧。
(2)本发明在冶炼过程中,熔化阶段真空度保持≤10Pa,利用高真空下杂质元素的挥发性,可以将有害杂质元素(如Pb、Sb、Bi、Sn、As等)降低至较低水平;高温和高真空共同作用促进分解并有效去除钢液中的不稳定夹杂物;冶炼过程中,熔化期间进行合理的布料,将石墨碳平均分五次加入坩埚内,每次加入石墨碳的时配合加入1.6t金属料(镍板、纯铁),这样布料存在两种优势:①熔化期间由于集肤效应的特点,电流集中在炉料的表层,使得炉料表层的温度最高,炉料逐层熔化,这种逐层熔化的特点促进气体和杂质元素充分去除。除此之外,分批加入石墨碳,金属料与石墨碳充分接触,在熔化过程保证C-O反应充分进行,促进去除金属料中的气体;②石墨碳的分批次加入,随着熔化的进行,气体及时排出,防止气体浸入钢液。
(3)本发明在VIM冶炼过程中,精炼期间采用石墨碳与铝块混合加入的方式进行复合脱氧,这种方式进一步促进熔体在高真空精炼的条件下气体的进一步去除;精炼期间加入镍钙脱S,进一步降低熔体中S元素的含量,从而降低硫化物的水平,使得钢液更为纯净,硫在液态铁或液态镍中具有无限溶解度,加入镍钙可以与溶解在钢液中的硫结合成高熔点化合物CaS,其溶解度比FeS(或Ni3S2)的溶解度小,从而硫从钢中排除,镍钙属于碱性物质,可提高熔体的碱度,氧含量越低越有利于脱硫,从而使得熔体内的S含量降低,所以选择在精炼中后期当氧含量低于10ppm时,加入镍钙;浇注前在充氩的条件下加入金属锰保证锰元素的收得。
(4)本发明在VAR冶炼过程中,首次自耗熔化速度选择4.0~4.5kg/min,二次自耗熔化速度选择5.0~5.5kg/min,低熔化速率保证自耗熔池浅平,有利于夹杂物上浮;进行两次真空自耗重熔设计,进一步促进了低熔点有害杂质及夹杂物的去除,同时使氧含量进一步降低;严格控制熔化速率及弧长,使夹杂物在真空重熔的过程中得到有效去除。
(5)本发明通过控制原料铁的纯度、熔化过程高真空状态、石墨碳的加入方法及顺序、精炼期碳铝复合脱氧的方式降低钢液氧含量;通过在精炼期加入镍钙进行脱硫,最终浇注出高纯度的VIM电极,VIM电极经表面精整后进行一次真空自耗重熔,一次重熔后的自耗锭经表面精整后再次进行二次真空自耗重熔,最终得到气体及夹杂物水平极低的高纯度Invar36合金,三次真空熔炼使得熔炼产品更为纯净。
附图说明
图1为本发明实施例1VIM电极夹杂物分布图。
图2为本发明实施例1自耗锭夹杂物分布图。
图3为本发明实施例1Invar36合金夹杂物分布图。
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
一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:包括以下步骤:
S1.按质量百分数计,Invar36合金包括0.012%~0.015%的碳、<0.0050%的磷、<0.0010%的硫、<0.0400%的硅、<0.0300%的铝、0.40%的锰、35.5%~36.5%的镍,剩余为铁,以上总和为100%,按照上述组分的含量称取镍板、纯铁和石墨碳并加入真空感应熔炼炉中熔化,VIM熔炼过程中,配料时选择高纯铁(O≤25ppm、N≤25ppm),熔化期选择高真空度(真空度:2.4~3.2Pa),熔化过程中,在加料时将石墨碳平均分5次加入,每次加入192g石墨碳,每次加入时搭配1.6t的金属料,其中纯铁为1024kg,镍板为576kg,测量真空感应熔炼炉温度为1460℃,时间为6h,得到熔液一;
S2.将熔液一中加入60g石墨碳与800g铝块并搅拌2min合进行复合脱氧,之后进行精炼90min得到熔液二,测量精炼温度为1490℃;
S3.在精炼中期通入氩气,充入Ar气的真空度为3333Pa,之后将熔液二中加入12kg镍钙搅拌2min进行脱硫,之后抽真空至≤1Pa得到熔液三;
S4.取熔液三进行化学成分分析,当氧<10ppm,氮<10ppm,碳≤0.01%,磷<0.0050%,硫<0.0005%,硅<0.0400%,铝<0.0300%时,将熔液三中充入氩气,加入32kg金属锰并搅拌3min后出钢浇注,出钢温度测温在1510℃,得到高纯度Invar36的VIM电极棒,电极棒化学成分如表1所示,夹杂物分布如图1所示,经分析VIM电极中的夹杂物主要为氧化铝、氧化铝镁、氧化硅、硫化物;
表1
O N S
15ppm 8ppm 5ppm
S5.将VIM电极棒经表面车光后,进行临界真空气氛下的一次自耗重熔得到自耗锭,在电极棒装入VAR炉内后,测量VAR炉膛的极限真空度及漏气率,要求极限真空度≤0.1Pa,当真空度达到要求后测量漏气率,漏气率要求,测量3分钟的炉体压升率为≤0.5Pa/min,真空度及漏气率满足要求后,开始起弧操作,来弧后电极在其端部慢慢形成熔滴开始熔化,熔池形成时间控制在30min,起始阶段时间控制在60min,60min后熔炼模式进入稳态阶段,稳态阶段熔速控制在4.0kg/min,弧长控制在8~10mm,稳态阶段结束进入热封顶阶段,热封顶熔速控制在2.0~3.0kg/min,当热封顶结束,熔炼状态自动停止,冶炼结束,冶炼结束≥2h后脱锭脱锭后钢锭表面进行车光操作,车光后得到自耗锭。
一次自耗重熔进一步促进VIM电极中氧气及夹杂物的去除,得到Φ508mm的自耗锭,一次自耗重熔的化学成分如表2所示,夹杂物分布如图2所示,经分析,一次自耗锭夹杂物主要为氧化铝、氧化铝镁、氧化硅,相较于VIM电极,一次自耗后夹杂物分布有所改善。
表2
O N S
10ppm 5ppm 5ppm
一次重熔后的自耗锭经表面精整后再次进行二次自耗重熔,将自耗锭中氧气及夹杂物的充分去除,具体过程为:将自耗锭电极装入VAR炉内后,测量VAR炉膛的极限真空度及漏气率,要求极限真空度≤0.1Pa,当真空度达到要求后测量漏气率,漏气率要求:测量3分钟的炉体压升率为≤0.3Pa/min;真空度及漏气率满足要求后,开始起弧操作,来弧后电极在其端部慢慢形成熔滴开始熔化,熔池形成时间控制在35min,起始阶段时间控制在70min,70min后熔炼模式进入稳态阶段,稳态阶段熔速控制在5.0kg/min,弧长控制在8~10mm,稳态阶段结束进入热封顶阶段,热封顶熔速控制在3.0~4.0kg/min,当热封顶结束,熔炼状态自动停止,冶炼结束,冶炼结束≥3h后脱锭,脱锭后切掉钢锭的头、尾得到Invar36合金自耗锭(切掉非稳态区域),切头尾后在稳态部位取样,分析夹杂物水平。
Invar36合金自耗锭(Φ560mm)气体及夹杂物水平极低,Invar36合金自耗锭的化学成分如表3所示,夹杂物分布如图3所示,夹杂物主要为氧化铝、氧化铝镁、氧化硅,相较于初次自耗锭,二次自耗后夹杂物分布明显降低,并满足标准要求。
表3
O N S
6ppm 3ppm 4ppm
对三次冶炼过程中的夹杂物进行统计分析,如表4所示,经统计,经三真空熔炼,Invar36夹杂物明显改善,化学成分满足氧低于10ppm、氮低于10ppm,且S元素低于5ppm的标准要求,同时夹杂物水平满足A类(细系)、B类(细系)、C类(细系)、DS类均为0级,D类(细系)为0.5级的高端Invar36合金。
表4夹杂物个数统计
Figure BDA0003926454320000051
Figure BDA0003926454320000061
实施例2
一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其中:包括以下步骤:
S1.按质量百分数计,Invar36合金配料包括0.012%~0.015%的碳、<0.0050%的磷、<0.0010%的硫、<0.0400%的硅、<0.0300%的铝、0.40%的锰、35.5%~36.5%的镍,剩余为铁,以上总和为100%,按照上述组分的含量称取镍板、纯铁和石墨碳并加入真空感应熔炼炉中熔化,VIM熔炼过程中,配料时选择高纯铁(O≤25ppm、N≤25ppm),熔化期选择高真空度(真空度:0.8~1.5Pa),熔化过程中,在加料时将石墨碳平均分5次加入,每次加入192g石墨碳,每次加入时搭配1.6t的金属料,其中纯铁为1024kg,镍板为576kg,测量真空感应熔炼炉温度为1460℃,时间为6h,得到熔液一;
S2.将熔液一中加入80g石墨碳与1200g铝块并搅拌2min合进行复合脱氧,之后进行精炼90min得到熔液二,测量精炼温度为1500℃;
S3.在精炼炉中通入氩气,充入Ar气的真空度为6666Pa,之后将熔液二中加入32kg镍钙搅拌2min进行脱硫,之后抽真空至≤1Pa得到熔液三;
S4.取熔液三进行化学成分分析,当氧<10ppm,氮<10ppm,碳≤0.01%,磷<0.0050%,硫<0.0005%,硅<0.0400%,铝<0.0300%时,将熔液三中充入氩气,加入34.4kg金属锰并搅拌3min后出钢浇注,出钢温度测温在1520℃,得到高纯度Invar36的VIM电极棒,电极棒化学成分如表5所示经分析VIM电极中的夹杂物主要为氧化铝、氧化铝镁、氧化硅、硫化物;
表5
O N S
12ppm 6ppm 3ppm
S5.将VIM电极棒经表面车光后,进行临界真空气氛下的一次自耗重熔得到自耗锭,在电极棒装入VAR炉内后,测量VAR炉膛的极限真空度及漏气率,要求极限真空度≤0.1Pa,当真空度达到要求后测量漏气率,漏气率要求,测量3分钟的炉体压升率为≤0.5Pa/min,真空度及漏气率满足要求后,开始起弧操作,来弧后电极在其端部慢慢形成熔滴开始熔化,熔池形成时间控制在40min,起始阶段时间控制在60min,60min后熔炼模式进入稳态阶段,稳态阶段熔速控制在4.5kg/min,弧长控制在8~10mm,稳态阶段结束进入热封顶阶段,热封顶熔速控制在3.0~4.0kg/min,当热封顶结束,熔炼状态自动停止,冶炼结束,冶炼结束≥2h后脱锭脱锭后钢锭表面进行车光操作,车光得到自耗锭。
一次自耗重熔进一步促进VIM电极中氧气及夹杂物的去除,得到Φ508mm的自耗锭,一次自耗重熔的化学成分如表6所示,经分析,一次自耗锭夹杂物主要为氧化铝、氧化铝镁、氧化硅,相较于VIM电极,一次自耗后夹杂物分布有所改善。
表6
O N S
9ppm 4ppm 3ppm
一次重熔后的自耗锭经表面精整后再次进行二次自耗重熔,将自耗锭中氧气及夹杂物的充分去除,具体过程为:将自耗锭电极装入VAR炉内后,测量VAR炉膛的极限真空度及漏气率,要求极限真空度≤0.1Pa,当真空度达到要求后测量漏气率,漏气率要求:测量3分钟的炉体压升率为≤0.3Pa/min;真空度及漏气率满足要求后,开始起弧操作。来弧后电极在其端部慢慢形成熔滴开始熔化,熔池形成时间控制在45min,起始阶段时间控制在70min,70min后熔炼模式进入稳态阶段,稳态阶段熔速控制在5.5kg/min,弧长控制在8~10mm,稳态阶段结束进入热封顶阶段,热封顶熔速控制在4.0~5.0kg/min,当热封顶结束,熔炼状态自动停止,冶炼结束,冶炼结束≥3h后脱锭,脱锭后切掉钢锭的头、尾得到Invar36合金自耗锭(切掉非稳态区域),切头尾后在稳态部位取样,分析夹杂物水平。
Invar36合金自耗锭(Φ560mm)气体及夹杂物水平极低,Invar36合金自耗锭的化学成分如表7所示,夹杂物主要为氧化铝、氧化铝镁、氧化硅,相较于初次自耗锭,二次自耗后夹杂物分布明显降低,并满足标准要求。
表7
O N S
5ppm 3ppm 3ppm
对三次冶炼过程中的夹杂物进行统计分析,如表8所示,经统计,经三真空熔炼,Invar36夹杂物明显改善,化学成分满足氧低于10ppm、氮低于10ppm,且S元素低于5ppm的标准要求,同时夹杂物水平满足A类(细系)、B类(细系)、C类(细系)、DS类均为0级,D类(细系)为0.5级的高端Invar36合金。
表8夹杂物个数统计
Figure BDA0003926454320000081
本发明的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,采用VIM+VAR+VAR三次真空熔炼的工艺路线,三次真空熔炼使得熔炼产品更为纯净,在VIM过程中,配入0.012%~0.015%(标准要求≤0.01%)的碳元素,配入的碳元素超出标准上限0.002%~0.005%,并分批次加入,在高真空的条件下使脱氧更为迅速及彻底,并且C元素经碳氧反应后仍保持在标准≤0.01%之内;精炼期间加入镍钙脱S,进一步降低熔体中S元素的含量。从而降低硫化物的水平,使得钢液更为纯净;两次VAR过程,严格控制熔化速率及弧长,使夹杂物在真空重熔的过程中得到有效去除。
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 (10)

1.一种控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.按质量百分数计,Invar36合金配料包括0.012%~0.015%的碳、<0.0050%的磷、<0.0010%的硫、<0.0400%的硅、<0.0300%的铝、0.40%的锰、35.5%~36.5%的镍,剩余为铁,以上总和为100%,按照上述组分的含量称取镍板、纯铁和石墨碳并加入真空感应熔炼炉中熔化,控制真空感应熔炼炉温度为1450~1480℃,时间为6~6.5h,得到熔液一;
S2.将熔液一中加入石墨碳与铝块并搅拌2~3min,之后进行精炼90min~100min得到熔液二,控制精炼温度为1490±10℃;
S3.通入氩气,之后将熔液二中加入镍钙搅拌2~3min进行脱硫,之后抽真空至≤1Pa得到熔液三;
S4.取熔液三进行化学成分分析,当氧<10ppm,氮<10ppm,碳≤0.01%,磷<0.0050%,硫<0.0005%,硅<0.0400%,铝<0.0300%时,将熔液三中充入氩气,加入金属锰并搅拌3~5min后出钢浇注,出钢温度控制在1510±10℃,得到电极棒;
S5.将电极棒经表面车光后,进行临界真空气氛下的一次自耗重熔得到自耗锭,之后将自耗锭经表面精整后再次进行临界真空气氛下的二次自耗重熔,得到Invar36合金。
2.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:步骤S1高纯铁中气体含量O<25ppm,N<25ppm。
3.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:步骤S1石墨碳平均分五次加入坩埚内。
4.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:按质量百分数计,步骤S2中石墨碳的加入量占熔液一总量的0.00075%~0.001%,铝块加入量占熔液一总量的0.01%~0.015%。
5.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:镍钙的加入量占熔液二总量的0.15%~0.40%。
6.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:金属锰的加入量占熔液三总质量的0.40%~0.43%。
7.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:充入Ar气的真空度为3333~6666Pa。
8.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:所述一次自耗重熔包括起始阶段、稳态阶段和热封顶阶段,所述起始阶段的时间为60min,稳态阶段的熔化速度为4.0~4.5kg/min,弧长为8~10mm,所述热封顶阶段的熔化速度为2.0~4.0kg/min。
9.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:所述二次自耗重熔包括起始阶段、稳态阶段和热封顶阶段,所述起始阶段的时间为70min,稳态阶段的熔化速度为5.0~5.5kg/min,弧长为8~10mm,所述热封顶阶段的熔化速度为3.0~5.0kg/min。
10.如权利要求1所述的控制Invar36合金中气体及夹杂物的方法,其特征在于:所述一次自耗重熔和二次自耗重熔均在低真空状态下进行,真空度为0.30~0.50Pa。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117363960A (zh) * 2023-12-08 2024-01-09 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 一种低碳无铝高铌铁基高温合金及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6221183B1 (en) * 1992-11-16 2001-04-24 Hitachi Metals, Ltd. High-strength and low-thermal-expansion alloy, wire of the alloy and method of manufacturing the alloy wire
CN102337475A (zh) * 2011-10-13 2012-02-01 宝山钢铁股份有限公司 一种超低氧低膨胀合金的制造方法
CN105215077A (zh) * 2014-06-11 2016-01-06 丹阳市凯鑫合金材料有限公司 一种冷镦丝的生产方法
CN105316575A (zh) * 2014-06-11 2016-02-10 丹阳市凯鑫合金材料有限公司 谐振杆用冷镦丝及其生产方法
CN106133178A (zh) * 2014-03-14 2016-11-16 艾普伦 具有更高焊接性的铁镍合金
CN106893936A (zh) * 2014-06-11 2017-06-27 丹阳市凯鑫合金材料有限公司 采用真空熔炼和电渣重熔工序的谐振杆用殷钢冷镦丝
CN113215494A (zh) * 2021-05-07 2021-08-06 西安钢研功能材料股份有限公司 一种航空用因瓦合金板材的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6221183B1 (en) * 1992-11-16 2001-04-24 Hitachi Metals, Ltd. High-strength and low-thermal-expansion alloy, wire of the alloy and method of manufacturing the alloy wire
CN102337475A (zh) * 2011-10-13 2012-02-01 宝山钢铁股份有限公司 一种超低氧低膨胀合金的制造方法
CN106133178A (zh) * 2014-03-14 2016-11-16 艾普伦 具有更高焊接性的铁镍合金
CN105215077A (zh) * 2014-06-11 2016-01-06 丹阳市凯鑫合金材料有限公司 一种冷镦丝的生产方法
CN105316575A (zh) * 2014-06-11 2016-02-10 丹阳市凯鑫合金材料有限公司 谐振杆用冷镦丝及其生产方法
CN106893936A (zh) * 2014-06-11 2017-06-27 丹阳市凯鑫合金材料有限公司 采用真空熔炼和电渣重熔工序的谐振杆用殷钢冷镦丝
CN113215494A (zh) * 2021-05-07 2021-08-06 西安钢研功能材料股份有限公司 一种航空用因瓦合金板材的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117363960A (zh) * 2023-12-08 2024-01-09 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 一种低碳无铝高铌铁基高温合金及其制备方法
CN117363960B (zh) * 2023-12-08 2024-03-08 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 一种低碳无铝高铌铁基高温合金及其制备方法

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