[发明专利]一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法

权利要求书

1.一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法，其特征在于其化学成分范围包括《GB/T 14992-2005高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》标准中的镍基变形高温合金和其它非标准牌号的镍基变形高温合金；具体工艺步骤为：

(1)原材料表面预处理：对块状纯镍、纯铬、纯钴、纯钨、纯钼、纯铌、以及纯铝、纯钛、纯铁金属原材料进行表面预处理；先在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20~30min；然后放在无水乙醇中进行超声处理，处理时间为10~20min；各种原材料的纯度均大于99.9%；

(2)真空感应熔炼：按比例称取步骤(1)中各种金属原材料及其它非金属原材料，进行真空熔炼；完全熔化后浇注到钢模中，得到高温合金电极；

(3)真空电渣重熔：以步骤(2)得到的电极作为自耗电极，用质量比为0.9:1~1.1:1的CaF₂与TiO₂制备引弧剂；渣料进行预熔处理，然后铺在结晶器底部；每炉渣料重量为电极重量的3~5 wt.%；抽真空至0.01~100Pa，然后充高纯氩气至0.01~0.06MPa；化渣起弧；引弧电流为800~1500A，正常冶炼电流为2000~3000A，电压35~45V；

步骤（3）所述渣料配比为10~30wt.%CaO，10~30wt.%Al₂O₃，0.01~0.5wt.%MgO，余量CaF₂；将渣系原料进行配比和混合均匀，然后在1300~1700℃之间进行熔化，时间10~30min，确保液态渣料的均匀与澄清；倒入金属模具内进行冷却；机械粉碎后筛分，粒度为1~15mm；使用前在600~800℃烘烤至少8h。

2.如权利要求1所述一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法，其特征在于步骤（2）所述真空感应熔炼步骤为：先将与O、N亲和力较低的元素Ni、Cr、Co、W、Mo金属块放入真空感应熔炼的坩埚中，坩埚材质为氧化铝；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0.01~0.06MPa，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2所述一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法，其特征在于步骤（2）所述坩埚的MgO含量小于0.0010 wt.%。

4.如权利要求1所述一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法，其特征在于所制备的镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的最大尺寸为6μm，平均尺寸小于3.3μm。