[发明专利]粉末高温合金FGH4097真空感应熔炼非金属夹杂物过滤工艺

说明书

粉末高温合金FGH4097真空感应熔炼非金属夹杂物过滤工艺，具体为：按照FGH4097合金的成分要求，称取一号或零号Ni、海绵Ti、金属Cr、Al豆、Al箔、金属Co、NiW合金、NiMo合金、碳、NiMg合金、NiB合金、海绵锆，NiNb合金，金属Hf，NiCe合金，真空感应熔炼浇注时采用陶瓷过滤网过滤非金属夹杂物技术，能够有效过滤非金属夹杂物，获得低O和N元素含量的FGH4097合金真空感应电极。采用本发明方法能够获得的FGH4097合金真空感应电极O和N元素含量低，非金属夹杂物数量少。

技术领域

本发明属于高温合金冶炼技术领域，具体涉及一种粉末高温合金FGH4097真空感应熔炼非金属夹杂物过滤工艺。

背景技术

FGH4097是一种γ′沉淀强化型镍基粉末冶金高温合金，该类型合金采用粉末冶金直接热等静压工艺成形，使盘坯获得均匀的组织性能，在650℃～750℃工作温度下具有稳定的强度、塑性、冲击韧性、高温持久和疲劳强度等优异的综合力学性能，可广泛用先进航空发动机的涡轮盘、鼓筒轴、篦齿环等关键热端部件。粉末高温合金初始熔炼都要通过真空感应熔炼，在真空感应熔炼过程中坩埚炉衬、溜槽等耐火材料可能会引入非金属夹杂物，从而导致真空感应电极中非金属夹杂物数量增多，遗传到后续的涡轮盘等热端部件上，恶化涡轮盘等热端部件的疲劳性能，从而导致这些部件的损坏。因此要对FGH4097合金真空感应电极中非金属夹杂物数量进行控制，减少非金属夹杂物和O、N杂质元素含量。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种粉末高温合金FGH4097真空感应熔炼非金属夹杂物过滤工艺，用以获得非金属夹杂物数量以及O、N杂质元素含量较小的真空感应电极。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种粉末高温合金FGH4097真空感应熔炼非金属夹杂物过滤工艺，其特征在于，按重量百分比，包括以下步骤：

步骤1，称取原料

按照FGH4097高温合金的成分要求，称取海绵Ti：1.6-2.0wt%、金属铬Cr：8.0-10.0wt%、Al豆：4.9-5.2wt%、Al箔：0.001-0.02wt%、金属Co：15.0-16.5wt%、NiW合金W：5.2-5.9wt%、NiMo合金Mo：3.5-4.2wt%、碳C：0.02-0.06wt%、NiMg合金Mg：0.002-0.05wt%、NiB合金B：0.002-0.015wt%、海绵锆Zr：0.01-0.015wt%，NiNb合金Nb：2.4-2.8wt%，金属Hf0.1-0.4wt%，NiCe合金Ce：0.005-0.01wt%，一号或零号Ni为余量；

步骤2，真空感应熔炼，具体又包括以下步骤：

2.1.将75%金属Ni为余量、碳C：0.02-0.06wt%、金属Co：15.0-16.5wt%、NiMo合金Mo：3.5-4.2wt%、NiW合金W：5.2-5.9wt%和35%金属Ni依次装入炉中，然后抽真空并缓慢升功率直至原材料熔清后，调节功率至精炼温度精炼进行第一次精炼，精炼过程中施加电磁搅拌；

2.2.降功率至熔体表面结膜后加入真空脱气Cr：8.0-10.0wt%和NiNb合金Nb：2.4-2.8wt%，升功率至熔清；

2.3.降功率至熔体表面结膜后加入Al豆：4.9-5.2wt%和海绵Ti：1.6-2.0wt%，升功率至熔清后调节功率至精炼温度精炼进行第二次精炼，精炼过程中施加电磁搅拌；

2.4.降功率至熔体表面结膜后加入用Al箔包裹的NiB合金B：0.002-0.015wt%和海绵Zr：0.01-0.015wt%，升功率至熔清，调整金属液的温度至浇注温度；

2.5.将预热至100-200℃的模组吊至锭模室，模组含有分流盘、陶瓷过滤网；