[发明专利]利用镍基铸造高温合金K4169返回料制备K4169合金的方法

权利要求书

1.一种利用镍基铸造高温合金K4169返回料制备K4169合金的方法，其特征在于工艺步骤如下：

（1）K4169合金返回料预处理

对K4169合金铸件生产过程中产生的返回料即冒口、浇道及废铸件进行吹砂处理；

（2）K4169合金返回料一次熔炼

采用真空感应熔炼炉进行合金的熔炼，当真空度≤1.33Pa时，开始升温，控制升温速率为10～15℃/min，当合金表面呈现暗红色时，控制升温速率为10～20℃/min，升温至精炼温度1570～1590℃，控制精炼时间20～30min，精炼后停电，停止加热，至合金液面结膜，然后控制升温速率为15～20℃/min，冲开氧化膜，当温度升至1430～1450℃时，进行浇注；

（3）二次熔炼配料

对返回料一次熔炼后的料锭进行化学成分分析，以质量百分比计，按10～50%一次返回料+50～90%新料的方案配料，按质量百分比，返回料+新料应符合以下化学组成要求：

C0.03～0.07，Cr19.0～20.0，Mo2.95～3.20，Al0.50～0.65，Ti0.85～1.10，Ni52.0～54.0，Nb+Ta4.80～5.30，其余为Fe；

如不符合以上要求，则在返回料+新料配料基础上再添加相应元素，按质量百分比，将配料后的元素组成调整为：

C0.065，Cr19.5，Mo3.15，Al0.60，Ti1.0，Ni52.5，Nb+Ta5.15，其余为Fe；

（4）二次熔炼制备返回料合金锭

采用真空感应熔炼炉进行合金的熔炼，将一次熔炼返回料锭、新料锭和调整成分添加的元素一同装入坩埚内，当真空度≤0.67Pa时，开始升温，控制升温速率为10～15℃/min，当合金表面呈现暗红色时，控制升温速率为10～20℃/min，升温至精炼温度1570～1590℃，控制精炼时间20～30min，精炼后停电，停止加热，至合金液面结膜，然后控制升温速率为15～20℃/min，冲开氧化膜，当温度升至1430～1450℃时，进行浇注；

（5）三次熔炼配料

对返回料二次熔炼后的料锭进行化学成分分析，以质量百分比计，按10～50%二次返回料+50～90%新料的方案配料，按质量百分比，二次返回料+新料应符合以下化学组成要求：

C0.03～0.07，Cr19.0～20.0，Mo2.95～3.20，Al0.50～0.65，Ti0.85～1.10，Ni52.0～54.0，Nb+Ta4.80～5.30，其余为Fe；

如不符合以上要求，则在二次返回料+新料配料基础上再添加相应元素，按质量百分比，将配料后的元素组成调整为： 

C0.065，Cr19.5，Mo3.15，Al0.60，Ti1.0，Ni52.5，Nb+Ta5.15，其余为Fe；

（6）三次熔炼制备返回料合金锭

采用真空感应熔炼炉进行合金的熔炼，将二次熔炼返回料锭、新料锭和调整成分添加的元素一同装入坩埚内，当真空度≤0.67Pa时，开始升温，控制升温速率为10～15℃/min，当合金表面呈现暗红色时，控制升温速率为10～20℃/min，升温至精炼温度1570～1590℃，控制精炼时间20～30min，精炼后停电，停止加热，至合金液面结膜，然后控制升温速率为15～20℃/min，冲开氧化膜，当温度升至1430～1450℃时，进行浇注；

（7）均匀化热处理

对三次熔炼制备的返回料合金锭均匀化热处理的工艺条件为：1095℃±10℃，时间2h±5min。

2.按照权利要求1所述的利用镍基铸造高温合金K4169返回料制备K4169合金的方法，其特征在于步骤（1）中的吹砂处理，是将返回料放入吹砂机中，压缩空气压力控制为0.3～0.6MPa，吹砂采用粒度为3～5mm的石英砂，对返回料表面进行吹砂处理，吹净返回料表面的氧化皮、模壳、粘铁、夹杂和夹砂。

3. 按照权利要求1所述的利用镍基铸造高温合金K4169返回料制备K4169合金的方法，其特征在于步骤（2）中，浇注速率2～4kg/s，浇注过程经过两级过滤网过滤，一级过滤网孔径6～9mm，第二级过滤网孔径3～5mm。

4. 按照权利要求1所述的利用镍基铸造高温合金K4169返回料制备K4169合金的方法，其特征在于步骤（4）中，浇注速率2～4kg/s。

5. 按照权利要求1所述的利用镍基铸造高温合金K4169返回料制备K4169合金的方法，其特征在于步骤（6）中，浇注速率2～4kg/s。