[发明专利]一种金属材料的冶炼方法

权利要求书

1.一种金属材料的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：

制作可拆卸的坩埚内层：在坩埚本体的内壁上安装多个坩埚内层模块，且多个坩埚内层模块形成可拆卸的坩埚内层，得到双层坩埚；其中，所述坩埚内层模块由对金属液具有净化作用的材质制成；其中，所述制作可拆卸的坩埚内层的步骤，包括：将多个所述坩埚内层模块放置在所述坩埚本体内，并与所述坩埚本体的内壁贴合，通过堆砌的方式形成所述坩埚内层，得到双层坩埚；所述制作可拆卸的坩埚内层的步骤，还包括：对所述双层坩埚进行烧结处理，以提高所述坩埚本体与所述坩埚内层的结合力；其中，在所述烧结处理的步骤中：先以15-50℃/分钟的升温速率升温至950-1050℃，保温0.5-1h后，再以10-30℃/分钟的升温速率升温至1200-1300℃，保温2-4小时；所述坩埚内层模块的表面粗糙度Ra为3.2-100mm；所述坩埚本体的内表面的粗糙度Ra为25-100mm；其中，所述坩埚内层模块的材质为对金属液有净化作用的氧化物材料；

冶炼金属材料步骤：将金属材料放置在所述双层坩埚中进行冶炼。

2.根据权利要求1所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，在所述制作可拆卸的坩埚内层的步骤中：

使坩埚内层设有容置槽，且在容置槽中放置含钙的脱杂净化剂；其中，

所述含钙的脱杂净化剂位于所述坩埚本体的内底部上或靠近所述坩埚本体的内底部，以在所述冶炼金属材料步骤中，钙元素穿过所述坩埚内层模块之间的间隙渗透到金属液中，净化金属液。

3.根据权利要求2所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，

所述含钙的脱杂净化剂包括内层和外层，所述外层包裹所述内层；其中，所述外层为高熔点金属，所述内层为钙或钙合金。

4.根据权利要求3所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，

所述高熔点金属为钨、钽、钼中的一种或几种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，

所述坩埚内层模块的体积不超过100cm³。

6.根据权利要求1所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，

所述氧化物材料的纯度大于95％；和/或

所述氧化物材料为氧化铝材料、氧化钙材料、氧化锆材料中的一种或几种。

7.根据权利要求1-4任一项所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，所述坩埚本体的外壁上开设有测温孔；其中，所述测温孔内放置测温组件，以在冶炼金属材料的步骤中，对所述双层坩埚内的金属材料进行实时测温。

8.根据权利要求7所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，

所述测温组件包括热电偶；和/或

所述测温孔的直径不大于20mm；和/或

所述测温孔为盲孔或所述测温孔为贯穿所述坩埚本体的壁的通孔。

9.根据权利要求1-4任一项所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼金属材料的步骤，包括：

熔炼：将金属材料放置于所述双层坩埚中，对金属材料进行真空熔炼；

除氧：待金属材料熔化后，在0.05～10Pa的真空度下，使金属液沸腾1-25min，以通过真空碳反应形成CO降低金属液的氧含量；

净化杂质：对所述金属液进行净化杂质操作；

浇注：将净化杂质后的金属液进行浇注处理。

10.根据权利要求9所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，

在所述熔炼的步骤中，双层坩埚中的金属材料放置量满足：金属材料熔化成金属液后，金属液与坩埚口的距离不小于200mm。

11.根据权利要求9所述的金属材料的冶炼方法，其特征在于，在所述熔炼的步骤中，真空度为10-150Pa。