RU2749409C1 - Method for smelting high-chromium nickel alloy of ep648-vi grade - Google Patents
Method for smelting high-chromium nickel alloy of ep648-vi grade Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749409C1 RU2749409C1 RU2020131528A RU2020131528A RU2749409C1 RU 2749409 C1 RU2749409 C1 RU 2749409C1 RU 2020131528 A RU2020131528 A RU 2020131528A RU 2020131528 A RU2020131528 A RU 2020131528A RU 2749409 C1 RU2749409 C1 RU 2749409C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromium
- alloy
- smelting
- grade
- induction furnace
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/023—Alloys based on nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
Description
1. Область техники1. Field of technology
Изобретение относится к области специальной металлургии, конкретно к способу выплавки никелевого сплава с высоким содержанием хрома (до 40%), предназначенного в основном для изготовления высоконагруженных деталей, штуцеров, фланцев, деталей 10 из листового проката для ограниченного срока службы при температурах до +950°С, для изготовления деталей авиационной техники (диски, лопатки газовых турбин).The invention relates to the field of special metallurgy, specifically to a method for smelting a nickel alloy with a high chromium content (up to 40%), intended mainly for the manufacture of highly loaded parts, fittings, flanges, parts 10 from sheet metal for a limited service life at temperatures up to + 950 ° C, for the manufacture of aircraft parts (disks, gas turbine blades).
2. Предшествующий уровень техники2. Prior art
Известен «Способ выплавки высокохромистого никелевого сплава» (Патент RU №2070228 (С21С 5/52) 1991), путем загрузки хрома, никеля и другой металлошихты, шлакообразующих и раскислителей, их расплавление, в котором хром загружают электролитически нерафинированный, в качестве раскислителя используют никельмагниевый сплав, а в качестве шлакообразующих флюс АНФ 1-3-0. Недостатком технического решения является узкий диапазон технологических режимов для локальных составов не учитывающий разнородность отходов и возможность корректировки состава.The known "Method for smelting a high-chromium nickel alloy" (Patent RU No. 2070228 (C21C 5/52) 1991), by loading chromium, nickel and other metal charge, slag-forming and deoxidizers, melting them, in which chromium is loaded electrolytically unrefined, nickel-magnesium is used as a deoxidizer alloy, and as a slag-forming flux ANF 1-3-0. The disadvantage of this technical solution is a narrow range of technological modes for local compositions, which does not take into account the heterogeneity of waste and the possibility of adjusting the composition.
Известен «Способ выплавки никельхромовых сплавов» (SU №1749245, С21С 5/52, 1990) в котором расплавляют шихту с наведением известковоглиноземкремнеземистого шлака с основностью 1,5÷5, после достижения температуры 1360÷1440°С вводят титан в количестве 0,015+0,045% от массы металлошихты. Недостатком способа является ограничение по виду отходов - можно применять только кондиционные отходы.The known "Method for smelting nickel-chromium alloys" (SU No. 1749245, C21C 5/52, 1990) in which the charge is melted with the guidance of a lime-alumina-silica slag with a basicity of 1.5 ÷ 5, after reaching a temperature of 1360 ÷ 1440 ° C, titanium is introduced in an amount of 0.015 + 0.045 % of the weight of the metal charge. The disadvantage of this method is the limitation on the type of waste - you can use only conditioned waste.
Известен «Способ получения жаропрочных никелевых сплавов переработкой металлических отходов» (Патент RU №2398905, С22С 19/03, С22В 7/00, 2009), включающий загрузку металлических отходов, их расплавление и последующее рафинирование, после фильтруют, повторно расплавляют и доводят химический состав расплава до оптимального. Недостатком способа является недостаточно полная очистка сплавов от неметаллических включений, из-за узкого диапазона технологических режимов, и отсутствие эффективных операций корректировки химического состава отходов на стадии подготовки кондиционных шихтовых материалов на выплавку марочного металла.The known "Method of obtaining heat-resistant nickel alloys by processing metal waste" (Patent RU No. 2398905, C22C 19/03, C22B 7/00, 2009), including loading metal waste, their melting and subsequent refining, after filtering, re-melting and adjusting the chemical composition melt to optimum. The disadvantage of this method is insufficiently complete purification of alloys from non-metallic inclusions, due to a narrow range of technological modes, and the lack of effective operations for adjusting the chemical composition of waste at the stage of preparation of conditioned charge materials for smelting grade metal.
Известен также, принятый заявителем за наиболее близкий аналог, «Способ получения прецизионного сплава 42ХНМ (ЭП630У) на никелевой основе» (Патент RU №2699887, С22С 19/05, С22С 19/03, 2018). Способ включает подготовку шихтовых материалов, содержащих кондиционные и некондиционные отходы, включающие стружку, формирование завалки вакуумной печи, последующий вакуумный индукционный переплав и разливку металла с получением вторичных активированных кондиционных отходов в виде электрода, которые в составе шихтовых материалов подают в открытую индукционную печь с защитной крышкой для выплавки сплава 42ХНМ. Недостатком прототипа является то, что техническое решение не обеспечивает защиту расплава марочного металла от окисления высокоактивных компонентов, получение низкого содержания газов и неметаллических включений, а также точного микролегирования сплавов.It is also known, adopted by the applicant for the closest analogue, "Method for producing a precision alloy 42XHM (EP630U) on a nickel basis" (Patent RU No. 2699887, C22C 19/05, C22C 19/03, 2018). The method includes preparation of charge materials containing conditioned and substandard wastes, including shavings, forming a filling of a vacuum furnace, subsequent vacuum induction remelting and pouring metal to obtain secondary activated conditioned waste in the form of an electrode, which are fed into an open induction furnace with a protective cover as part of the charge materials for melting alloy 42ХНМ. The disadvantage of the prototype is that the technical solution does not protect the branded metal melt from oxidation of highly active components, obtaining a low content of gases and non-metallic inclusions, as well as precise microalloying of alloys.
3. Сущность изобретения3. The essence of the invention
3.1. Постановка технической задачи3.1. Formulation of a technical problem
Обеспечение ресурсосбережения, в том числе экономии дорогостоящих и дефицитных шихтовых материалов, при выплавке высокохромистых сплавов на никелевой основе.Providing resource saving, including saving expensive and scarce charge materials, when smelting high-chromium nickel-based alloys.
Результат решения технической задачиThe result of solving a technical problem
Задача ресурсосбережения при производстве высокохромистых сплавов на никелевой основе решена путем вовлечения высокохромистой лигатуры (ВХЛ), полученной путем сплавления в вакуумной индукционной печи отходов, в том числе стружки, выплавляемой марки, хрома металлического и лигатур вольфрам-хром и молибден-хром. При этом в ВХЛ обеспечивается получение содержания хрома 40÷55%, что дает возможность ее использования при выплавке марочного сплава (до 65% от веса завалки) взамен хрома электролитического рафинированного марки ЭРХ, без ухудшения качества металлопродукции.The problem of resource saving in the production of high-chromium nickel-based alloys is solved by involving a high-chromium master alloy (VKhL) obtained by fusing waste in a vacuum induction furnace, including shavings, smelted grade, metal chromium and tungsten-chromium and molybdenum-chromium master alloys. At the same time, in the VHL, a chromium content of 40 ÷ 55% is obtained, which makes it possible to use it in the smelting of a branded alloy (up to 65% of the filling weight) instead of electrolytic refined chromium of the ERH grade, without deteriorating the quality of metal products.
3.2. Отличительные признаки3.2. Features
В отличие от известного технического решения, включающего подготовку шихтовых материалов, формирование завалки, вакуумный индукционный переплав и разливку металла с получением вторичных отходов, которые в составе шихтовых материалов задают на выплавку марочного металла, в заявленном техническом решении на стадии подготовки шихтовых материалов осуществляют предварительную выплавку и разливку в слитки в вакуумной индукционной печи высокохромистой лигатуры, с содержанием хрома 40÷55%, при этом в качестве шихтовых материалов используют до 100% отходов, в том числе до 50% стружки собственной марки, хрома металлического и хромовых лигатур, затем проводят механическую обработку поверхности и задают на выплавку марочного металла в вакуумной индукционной печи в составе шихтовых материалов в количестве до 65%.In contrast to the well-known technical solution, including the preparation of charge materials, the formation of filling, vacuum induction remelting and casting of metal with the receipt of secondary waste, which in the composition of charge materials are set for smelting of grade metal, in the claimed technical solution at the stage of preparation of charge materials, preliminary smelting and casting into ingots in a vacuum induction furnace of high-chromium alloy, with a chromium content of 40 ÷ 55%, while up to 100% of waste is used as charge materials, including up to 50% of own brand chips, metal chromium and chrome alloys, then mechanical processing is carried out surface and set for smelting grade metal in a vacuum induction furnace in the composition of charge materials in an amount of up to 65%.
При этом высокохромистую лигатуру выплавляют в вакуумной индукционной печи на высоком вакууме (не выше 25×10-3 мм рт.ст.). После расплавления завалки (шихты) при температуре расплава (1550÷1600)°С металл выдерживают под вакуумом, при этом в середине выдержки осуществляют электромагнитное перемешивание (ЭМП).In this case, the high-chromium master alloy is melted in a vacuum induction furnace at a high vacuum (not higher than 25 × 10 -3 mm Hg). After melting the charge (charge) at a melt temperature (1550 ÷ 1600) ° C, the metal is kept under vacuum, while in the middle of the holding, electromagnetic stirring (EMF) is carried out.
Разливку металла производят в вакууме при температуре (1530÷1560)°С в изложницы с теплоизоляционными вкладышами, через разливочный желоб, с установленными в нем перегородками для отсечки шлака, и пенокерамическим фильтром.The metal is poured in vacuum at a temperature of (1530 ÷ 1560) ° C into molds with heat-insulating liners, through a pouring chute, with slag cut-off baffles installed in it, and a ceramic foam filter.
Кроме того, боковую поверхность выплавленных слитков высокохромистой лигатуры, перед дальнейшим использованием на выплавку марочного металла, подвергают механической обработке на глубину н.б. 10% от диаметра слитка и удалению технологической обрези с обеих сторон.In addition, the lateral surface of the melted ingots of high-chromium master alloy, before further use for smelting grade metal, is subjected to mechanical treatment to a depth of n.b. 10% of the ingot diameter and removal of technological waste from both sides.
Выплавку марочного металла в вакуумной индукционной печи осуществляют с использованием электромагнитного перемешивания: после полного расплавления шихтовых материалов при температуре расплава (1480÷1520)°С и после присадок титана, алюминия и микродобавок.Smelting of grade metal in a vacuum induction furnace is carried out using electromagnetic stirring: after complete melting of the charge materials at a melt temperature (1480 ÷ 1520) ° C and after adding titanium, aluminum and microadditives.
Далее присаживают ферробор по расчету и после его усвоения в печь вводят аргон на 70÷100 мм рт.ст. Затем для нейтрализации вредного влияния серы, содержание которой даже при ничтожных концентрациях, порядка тысячных долей процента, резко ухудшает деформируемость марочного металла, в расплав вводят строго рассчитанные микродобавки магния и церия на 0,03% по расчету. После усвоения последней присадки производят ЭМП и осуществляют разливку марочного металла в вакууме при температуре (1460÷1480)°С в изложницы.Next, ferroboron is planted according to the calculation and after its assimilation, argon is introduced into the furnace at 70 ÷ 100 mm Hg. Then, to neutralize the harmful effect of sulfur, the content of which, even at negligible concentrations, of the order of thousandths of a percent, sharply worsens the deformability of the grade metal, strictly calculated microadditives of magnesium and cerium are introduced into the melt by 0.03% by calculation. After assimilation of the last additive, EMF is produced and the grade metal is poured in vacuum at a temperature of (1460 ÷ 1480) ° C into molds.
3.3. Перечень фигур чертежей3.3. List of drawing figures
На фиг. 1 представлена структурная блок-схема способа выплавки высокохромистого никелевого сплава, где 1 - Формирование завалки для выплавки марочного металла в вакуумной индукционной печи; 1а - Основные компоненты шихты; 1б - Микролегируюшие добавки; 2 - Вакуумная индукционная (ВИ) выплавка и разливка марочного металла; 3 - Обработка электродов ВИ выплавки; 4 - Производство металлопродукции; 5 - Формирование завалки для выплавки высокохромистой лигатуры (ВХЛ) в вакуумной индукционной печи; 5а - Отходы типа А (Недоливки, скрап; Прибыльные части; Стружка выплавляемого сплава); 5б - Отходы типа Б (Технологическая обрезь; Остатки от раскроя); 5в - Легирующие добавки; 6 - Механическая чистка и обработка компонентов завалки; 7 - Выплавка и разливка в вакуумной индукционной печи высокохромистой лигатуры; 8 - Обработка слитков высокохромистой лигатуры.FIG. 1 shows a block diagram of a method for smelting a high-chromium nickel alloy, where 1 - Formation of a filling for smelting a grade metal in a vacuum induction furnace; 1a - The main components of the charge; 1b - Microalloying additives; 2 - Vacuum induction (VI) smelting and casting of grade metal; 3 - Processing of electrodes of VI smelting; 4 - Production of metal products; 5 - Formation of a filling for smelting high-chromium master alloy (VHL) in a vacuum induction furnace; 5a - Waste type A (underfilling, scrap; Profitable parts; Lost alloy shavings); 5b - Waste type B (Technological scrap; Remains from cutting); 5c - Alloying additives; 6 - Mechanical cleaning and processing of filling components; 7 - Smelting and casting in a vacuum induction furnace of high-chromium master alloy; 8 - Processing of high-chromium alloy ingots.
ВИ выплавка - вакуумная индукционная выплавка на фиг. 1 блок 2, 5, 7.VI smelting - vacuum induction smelting in FIG. 1 block 2, 5, 7.
ВХЛ - высокохромистая лигатура на фиг. 1 блок 5, 7, 8.VHL - high chromium ligature in Fig. 1 block 5, 7, 8.
4. Описание изобретения4. Description of the invention
Известно, что замена шихтовых материалов отражается на качестве специальных сплавов. Поэтому при выплавке сплавов ответственного назначения переход с одних шихтовых материалов на другие, при обеспечении гарантированного уровня качества металла, требует разработки и применения специальных технологических приемов ведения плавки.It is known that the replacement of charge materials affects the quality of special alloys. Therefore, when smelting critical alloys, the transition from some charge materials to others, while ensuring a guaranteed level of metal quality, requires the development and use of special technological methods of smelting.
Обычно при выплавке высокохромистых никелевых сплавов в вакуумных индукционных печах в качестве шихтовых материалов используют никель электролитический по качеству не хуже Н1У, хром электролитический рафинированный марки ЭРХ (до 70% от веса плавки), металлические: молибден, вольфрам, ниобий, титан, алюминий, кусковые отходы собственной марки и марочную шихту.Usually, when smelting high-chromium nickel alloys in vacuum induction furnaces, electrolytic nickel is used as charge materials in quality not worse than N1U, electrolytic refined chromium of ERKh grade (up to 70% of the melt weight), metal: molybdenum, tungsten, niobium, titanium, aluminum, lump private label waste and brand batch.
Использование на выплавку напрямую в качестве шихты менее чистого по примесям, в том числе и серы, нерафинированного металлического хрома Х99Н2-Х99Н4 взамен дефицитного высококачественного хрома марки ЭРХ, лигатуры вольфрам-хром и молибден-хром, с высокими содержаниями кислорода (до 1,0%) и азота (до 1,0%), взамен металлических вольфрама и молибдена, приводит к дополнительному загрязнению металла неметаллическими и шлаковыми включениями, к увеличению содержания газов и снижению технологической пластичности.The use of unrefined metallic chromium Х99Н2-Х99Н4 for smelting directly as a charge less pure in impurities, including sulfur, instead of scarce high-quality chromium of the ERKh brand, tungsten-chromium and molybdenum-chromium master alloys, with high oxygen contents (up to 1.0% ) and nitrogen (up to 1.0%), instead of metallic tungsten and molybdenum, leads to additional contamination of the metal with non-metallic and slag inclusions, to an increase in gas content and a decrease in technological plasticity.
Использование также значительного количества металлического хрома Х99Н2-Х99Н4, который довольно трудно растворяется в расплаве, приводит к нестабильному усвоению хрома и браку по химическому составу.The use of a significant amount of metallic chromium X99H2-X99H4, which is rather difficult to dissolve in the melt, leads to unstable assimilation of chromium and rejects in chemical composition.
В заявленном техническом решении на стадии подготовки шихтовых материалов осуществляют операции химико-физической корректировки отходов выплавляемой марки, при этом последовательно выполняют следующие действия для получения высокохромистого никелевого сплава (Фиг. 1):In the claimed technical solution, at the stage of preparation of charge materials, the operations of chemical-physical correction of the waste of the melted grade are carried out, while the following steps are sequentially performed to obtain a high-chromium nickel alloy (Fig. 1):
- выплавка высокохромистой лигатуры в вакуумной индукционной печи на высоком вакууме (не выше 25×10-3 мм рт.ст.) с использованием до 100% отходов, в том числе стружки марки выплавляемого сплава в количестве до 50% от веса завалки, хрома металлического и хромовых лигатур (вольфрам-хром, молибден-хром) (Фиг. 1, блок 7), При этом стружку предварительно прокаливают в отжигательной печи в чугунной 10 жаровне насыпным слоем не более (600÷800) мм при температуре (500÷800)°С в течение 2÷3 часов. Охлаждение стружки производится с печью в течение 7÷8 часов до температуры 20÷50°С;- smelting of high-chromium master alloy in a vacuum induction furnace at high vacuum (not higher than 25 × 10 -3 mm Hg) using up to 100% of waste, including shavings of the brand of the alloy being melted in an amount of up to 50% of the weight of the filling, metal chromium and chrome ligatures (tungsten-chromium, molybdenum-chromium) (Fig. 1, block 7), while the shavings are preliminarily calcined in an annealing furnace in a cast iron 10 brazier with a bulk layer of no more than (600 ÷ 800) mm at a temperature of (500 ÷ 800) ° С for 2 ÷ 3 hours. Chip cooling is carried out with the furnace for 7 ÷ 8 hours to a temperature of 20 ÷ 50 ° C;
- после расплавления завалки (шихты) при температуре расплава (1550÷1600)°С осуществляют выдержку металла под вакуумом, при этом в середине выдержки 15 осуществляют электромагнитное перемешивание;- after melting the charge (charge) at a melt temperature (1550 ÷ 1600) ° C, the metal is held under vacuum, while in the middle of holding 15, electromagnetic stirring is carried out;
- разливка металла в вакууме при температуре (1530÷1560)°С в изложницы с теплоизоляционными вкладышами, через разливочный желоб, с установленными в нем перегородками для отсечки шлака, и пенокерамическим фильтром (Фиг. 1, блок 7);- casting metal in vacuum at a temperature of (1530 ÷ 1560) ° C into molds with heat-insulating liners, through a pouring chute, with slag cut-off baffles installed in it, and a ceramic foam filter (Fig. 1, block 7);
- механическая обработка боковой поверхности выплавленных слитков высокохромистой лигатуры, на глубину н.б. 10% от диаметра слитка и удаление технологической обрези с обеих сторон (Фиг. 1, блок 8);- mechanical processing of the side surface of the melted high-chromium alloy ingots, to a depth of n.b. 10% of the ingot diameter and removal of process cuttings from both sides (Fig. 1, block 8);
- формирование завалки и выплавка марочного металла в вакуумной индукционной печи (Фиг. 1, блок 1 и 2), при этом:- formation of filling and smelting of grade metal in a vacuum induction furnace (Fig. 1,
- завалку вакуумной индукционной печи формируют с использованием высокохромистой лигатуры до 65% от веса завалки (взамен хрома электролитического рафинированного марки ЭРХ), металлических вольфрама, молибдена, ниобия и никеля электролитического (Фиг. 1, блок 1);- the filling of the vacuum induction furnace is formed using a high-chromium master alloy up to 65% of the filling weight (instead of electrolytic refined chromium of the ERKh grade), metallic tungsten, molybdenum, niobium and electrolytic nickel (Fig. 1, block 1);
- выплавку марочного металла в вакуумной индукционной печи осуществляют с использованием электромагнитного перемешивания: после полного расплавления шихтовых материалов при температуре расплава (1480÷1520)°С и после присадок титана, алюминия и микродобавок (Фиг. 1, блок 2);- smelting of grade metal in a vacuum induction furnace is carried out using electromagnetic stirring: after complete melting of the charge materials at a melt temperature (1480 ÷ 1520) ° C and after adding titanium, aluminum and microadditives (Fig. 1, block 2);
- далее присаживают ферробор по расчету и после его усвоения в печь вводят аргон на 70÷100 мм рт.ст. Затем для нейтрализации вредного влияния серы, содержание которой даже при ничтожных концентрациях, порядка тысячных долей процента, резко ухудшает деформируемость марочного металла, в расплав вводят строго рассчитанные микродобавки магния и церия на 0,03% по расчету. После усвоения последней присадки производят ЭМП и осуществляют разливку марочного металла в вакууме при температуре (1460÷1480)°С в изложницы (Фиг. 1, блок 2).- then ferroboron is planted according to the calculation and after its assimilation, argon is introduced into the furnace at 70 ÷ 100 mm Hg. Then, to neutralize the harmful effect of sulfur, the content of which, even at negligible concentrations, of the order of thousandths of a percent, sharply worsens the deformability of the grade metal, strictly calculated microadditives of magnesium and cerium are introduced into the melt by 0.03% by calculation. After assimilation of the last additive, EMF is produced and the grade metal is poured in vacuum at a temperature (1460 ÷ 1480) ° C into molds (Fig. 1, block 2).
Предложенный способ выплавки высокохромистых никелевых сплавов позволяет снизить стоимость производства без потери качества металлопродукции:The proposed method for smelting high-chromium nickel alloys makes it possible to reduce the cost of production without losing the quality of metal products:
- использование в составе завалки на выплавку марочного металла до 65% высокохромистой лигатуры гарантирует выполнение требований по химическому составу, а также обеспечивает стабильность химического состава от плавки к плавке;- the use of up to 65% high-chromium master alloy in the filling for smelting grade metal guarantees the fulfillment of the requirements for the chemical composition, and also ensures the stability of the chemical composition from melting to melting;
- обеспечивает со значительным запасом требуемый нормативной документацией (НД) уровень механических свойств и длительной прочности, а также высокий уровень технологической пластичности;- provides with a significant margin the level of mechanical properties and long-term strength required by regulatory documents (ND), as well as a high level of technological plasticity;
- уровень свойств, полученный после проведения дополнительной термической обработки по режиму, моделирующему термическое воздействие на металл в процессе эксплуатации, полностью соответствует требованиям НД.- the level of properties obtained after additional heat treatment according to the mode simulating the thermal effect on the metal during operation fully complies with the requirements of the ND.
5. Пример конкретного выполнения (реализация способа)5. An example of a specific implementation (implementation of the method)
Способ может быть реализован на комплексной установке стандартного оборудования на примере сплава ЭП648-ВИ:The method can be implemented on a complex installation of standard equipment using the example of EP648-VI alloy:
а. отжиг стружки производится в однокамерной газовой печи с выкатным подом;but. annealing of shavings is carried out in a single-chamber gas oven with a bogie hearth;
б. выплавка высокохромистой лигатуры (ВХЛ) осуществляется вакуумной индукционной печи, оборудованной системой отсечки шлака и фильтрации металла;b. smelting of high-chromium master alloy (VHL) is carried out in a vacuum induction furnace equipped with a slag cut-off and metal filtration system;
в. обработка слитков ВХЛ производится на слиткообдирочном и абразивно-отрезном станках;in. processing of VHL ingots is carried out on ingot grinding and abrasive cutting machines;
г. выплавка марочного металла с использованием высокохромистой лигатуры производится в вакуумной индукционной печи.d. smelting of grade metal using high-chromium alloy is carried out in a vacuum induction furnace.
Выплавку высокохромистой лигатуры сплава ЭП648-ВИ осуществляли с использованием до 100% отходов, в том числе до 50% прокаленной стружки марки выплавляемого сплава, хрома металлического с содержанием серы не более 0,008% и лигатур вольфрам-хром и молибден-хром с высоким содержанием газов.Smelting of high-chromium alloy EP648-VI alloy was carried out using up to 100% waste, including up to 50% of calcined shavings of the alloy being melted, metal chromium with a sulfur content of no more than 0.008%, and tungsten-chromium and molybdenum-chromium alloys with a high gas content.
Выплавку произвели в вакуумной индукционной печи на высоком вакууме с разливкой металла в слитки диаметром 250 мм через разливочный желоб с установленными в нем перегородками для отсечки шлака, и пенокерамическим фильтром. В таблице 1 приведен химический состав выплавленной ВХЛ сплава ЭП648-ВИ.Smelting was carried out in a vacuum induction furnace at high vacuum with metal casting into ingots with a diameter of 250 mm through a pouring chute with slag cut-off baffles installed in it, and a ceramic foam filter. Table 1 shows the chemical composition of the melted VHL alloy EP648-VI.
Далее боковую поверхность выплавленных слитков ВХЛ подвергли механической обработке на глубину н.б. 10% от диаметра слитка и удалили технологическую обрезь с обеих сторон.Further, the lateral surface of the melted VHL ingots was subjected to mechanical treatment to a depth of n.b. 10% of the diameter of the ingot and removed the technological waste from both sides.
Выплавку марочного металла сплава ЭП648-ВИ вакуумной индукционной печи произвели с использованием выплавленной ВХЛ, в количестве до 65% от веса завалки, никеля электролитического, металлических: молибдена, вольфрама, ниобия, титана, алюминия и кусковых отходов собственной марки. В таблице 2 приведен химический состав сплава ЭП648-ВИ, выплавленного с использованием ВХЛ.Smelting of the grade metal of the EP648-VI alloy of the vacuum induction furnace was carried out using melted VHL, in an amount of up to 65% by weight of the filling, electrolytic nickel, metal: molybdenum, tungsten, niobium, titanium, aluminum and lumpy waste of its own brand. Table 2 shows the chemical composition of the EP648-VI alloy melted using VHL.
Контроль качества металла сплава ЭП648-ВИ осуществляли по ТУ 14-1-3046. Уровень механических свойств при 20°С и 800°С всех плавок соответствует предъявляемым требованиям и имеет запас по всем характеристикам (таблица 3).Quality control of the EP648-VI alloy metal was carried out according to TU 14-1-3046. The level of mechanical properties at 20 ° C and 800 ° C of all heats meets the requirements and has a margin for all characteristics (Table 3).
Заявленное техническое решение опробовано в производственных условиях на АО «Металлургический завод «Электросталь» с положительным результатом.The claimed technical solution has been tested in production conditions at the Electrostal Metallurgical Plant JSC with a positive result.
Таким образом, предложенный способ выплавки высокохромистого никелевого сплава позволяет сэкономить дорогостоящие и дефицитные шихтовые материалы (металлические вольфрам и молибден, и заменить электролитический рафинированный хром на металлический), снизить стоимость производства сплава ЭП648-ВИ для дальнейшего передела, гарантирует выполнение требований по химическому составу и обеспечивает необходимый уровень свойств с запасом по всем характеристикам.Thus, the proposed method for smelting a high-chromium nickel alloy allows saving expensive and scarce charge materials (metallic tungsten and molybdenum, and replacing refined electrolytic chromium with metallic chromium), reducing the production cost of EP648-VI alloy for further redistribution, guarantees the fulfillment of chemical composition requirements and ensures the required level of properties with a margin for all characteristics.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131528A RU2749409C1 (en) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Method for smelting high-chromium nickel alloy of ep648-vi grade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131528A RU2749409C1 (en) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Method for smelting high-chromium nickel alloy of ep648-vi grade |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2749409C1 true RU2749409C1 (en) | 2021-06-09 |
Family
ID=76301660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020131528A RU2749409C1 (en) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Method for smelting high-chromium nickel alloy of ep648-vi grade |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2749409C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115181869A (en) * | 2022-08-01 | 2022-10-14 | 江苏美特林科特殊合金股份有限公司 | Method for producing nickel-based high-temperature alloy containing Y, ce, la and Nd |
| RU2782193C1 (en) * | 2022-02-09 | 2022-10-24 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for smelting khn33kv alloy |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2190680C1 (en) * | 2001-07-12 | 2002-10-10 | Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Method for producing castable refractory nickel-base alloys |
| CN1204279C (en) * | 2000-03-26 | 2005-06-01 | 董元源 | Cheap Ni alloy resisting strong corrosion |
| CN102735361A (en) * | 2012-06-13 | 2012-10-17 | 江苏华鑫合金有限公司 | High-precision nickel-chromium/copper-nickel thermocouple alloy wires |
| RU2470081C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Method of making castable refractory nickel-based alloys |
| RU2672651C1 (en) * | 2017-12-29 | 2018-11-16 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method of producing heat-resistant superalloy hn62bmktyu on nickel based |
| RU2699887C1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-09-11 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method of producing high-precision alloy 42hnm (ep630y) on nickel basis |
-
2020
- 2020-09-25 RU RU2020131528A patent/RU2749409C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1204279C (en) * | 2000-03-26 | 2005-06-01 | 董元源 | Cheap Ni alloy resisting strong corrosion |
| RU2190680C1 (en) * | 2001-07-12 | 2002-10-10 | Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Method for producing castable refractory nickel-base alloys |
| RU2470081C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Method of making castable refractory nickel-based alloys |
| CN102735361A (en) * | 2012-06-13 | 2012-10-17 | 江苏华鑫合金有限公司 | High-precision nickel-chromium/copper-nickel thermocouple alloy wires |
| RU2672651C1 (en) * | 2017-12-29 | 2018-11-16 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method of producing heat-resistant superalloy hn62bmktyu on nickel based |
| RU2699887C1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-09-11 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method of producing high-precision alloy 42hnm (ep630y) on nickel basis |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2782193C1 (en) * | 2022-02-09 | 2022-10-24 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for smelting khn33kv alloy |
| CN115181869A (en) * | 2022-08-01 | 2022-10-14 | 江苏美特林科特殊合金股份有限公司 | Method for producing nickel-based high-temperature alloy containing Y, ce, la and Nd |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2672651C1 (en) | Method of producing heat-resistant superalloy hn62bmktyu on nickel based | |
| CN111004937A (en) | Purifying smelting process for hot corrosion resistant cast nickel-based high-temperature alloy | |
| CN113122741B (en) | Preparation process of BT22 titanium alloy | |
| JP6230531B2 (en) | Method for producing metallic chromium | |
| RU2572117C1 (en) | Method of production of superalloys based on nickel and alloyed by rare-earth metals | |
| RU2749409C1 (en) | Method for smelting high-chromium nickel alloy of ep648-vi grade | |
| RU2398905C1 (en) | Procedure for production of heat resistant nickel alloys by metal wastes processing | |
| CN108950273B (en) | Intermediate alloy and preparation method and application thereof | |
| RU2699887C1 (en) | Method of producing high-precision alloy 42hnm (ep630y) on nickel basis | |
| CN102560165B (en) | Method for smelting K417G alloy by using K417 alloy returns | |
| CN114317996A (en) | Method for manufacturing low-gas-content high-titanium low-aluminum nickel-cobalt alloy electroslag remelting electrode | |
| JP2015161022A (en) | Method for smelting highly clean steel | |
| CN111910095B (en) | Smelting preparation method of nickel-based single crystal superalloy master alloy | |
| RU2541330C1 (en) | Method of fabrication castable refractory nickel-based alloys (versions) | |
| CN110257590B (en) | Method for refining inclusions in high-cleanliness rare earth electroslag steel | |
| CN112458326B (en) | Zr-Ce-containing wrought high-temperature alloy and preparation method thereof | |
| RU2682266C1 (en) | Method of manufacture of nickel-based high-temperature alloys (options) | |
| CN103667957B (en) | A kind of ZG25MnSY6 casting material and foundry goods preparation method | |
| RU2392338C1 (en) | Method of heat-resistant nickel-based cast alloy obtainment | |
| CN115948657A (en) | Purification and recovery method of high-temperature alloy return material | |
| RU2274671C1 (en) | Method of production of the carbon-free casting high-temperature alloys | |
| RU2716326C1 (en) | Method of obtaining high-alloy heat resistant alloys on nickel base with titanium and aluminium content in narrow range | |
| RU2782193C1 (en) | Method for smelting khn33kv alloy | |
| RU2749406C1 (en) | Method for production of corrosion-resistant nickel-based hn63mb alloy with carbon content below 0.005% | |
| RU2672609C1 (en) | Method of recovery and activation of substandard waste for nickel-based alloys |