[发明专利]一种镍基高温合金母合金纯净化熔炼方法

权利要求书

1.一种镍基高温合金母合金纯净化熔炼方法，其特征在于所述高温合金包括《GB/T14992-2005高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》标准中镍为主要元素的高温合金；具体工艺步骤为：

(1)原料预处理和压块：以块状纯镍、纯铬、纯钴、纯钨、纯钼、纯铌、纯铝、纯钛、纯铁、高纯石墨以及硼、锆作为原材料进行预处理，各种原材料的纯度均大于99.9％；配制CaF₂百分含量为5～20wt.％的CaO-CaF₂渣，进行熔化，保温10～30min后冷却，并机械破碎成粒度0.1～5mm的预熔渣；将预熔渣与纯镍粉末按1:1～1:5(质量比)进行均匀混合，并压成块状；压块在使用前在热处理炉中进行烘烤，温度为200～300℃，时间为6～10小时，去除其中的水分；

(2)按比例称取步骤(1)中各种原材料，先将与O、N亲和力较低的元素Ni、Cr、Co、W、Mo、Fe金属块和CaO-CaF₂预熔渣压块一起放入真空感应熔炼的坩埚中，进行真空熔炼得到高温合金铸锭，其中压块占合金原材料的比例为3～9wt.％；坩埚材质为氧化镁；

(3)将步骤(2)制备的高温合金铸锭去除氧化皮、冒口后，得到高温合金精料；

(4)将步骤(3)制备的高温合金精料放入真空磁悬浮熔炼炉的铜坩埚中熔炼得到高温合金母合金；

步骤(1)所述预处理是：金属原材料在5vol.％盐酸水溶液中进行预处理，去除表面氧化物，预处理时间为20～40min；将盐酸处理后的各种金属原材料放在无水乙醇中进行超声处理，处理时间为10～20min。

2.如权利要求1所述一种镍基高温合金母合金纯净化熔炼方法，其特征在于步骤(2)所述真空熔炼步骤为：抽真空至5×10^-1Pa～5×10^-3Pa，进行熔炼；待熔体熔清后加入C，精炼15～30min；加入强氮化物和氧化物形成元素Nb、Ti、Al，加热至所加物料完全熔化；充氩气到1.0～2.0kPa，加入易烧损和易挥发的微量元素B和Zr，同时进行搅拌，直至合金液再次完全熔化后浇注到钢模中。

3.如权利要求1所述一种镍基高温合金母合金纯净化熔炼方法，其特征在于步骤(4)所述熔炼步骤为：抽真空至5×10^-3Pa，然后充入高纯氩气至0.01Pa，该步骤重复三次以清洗真空室；进行熔化，熔化温度为1350～1450℃，保温时间为10～20min；采用通水冷却的方式进行快速凝固。