[发明专利]一种中间合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种中间合金及其制备方法，属于合金技术领域。所述的合金各组分的成分范围为：Mg:4‑6％，C:0.07％Max；Si:0.2％Max；Co:0.08％Max；Fe:0.1％max；Ni:余量本发明还公开了NiMg5中间合金材料的制备方法。本发明公开的NiMg5中间合金产品，熔点1250‑1350℃，MiMg5合金加入高温合金中可以降低高温合金中的氧含量。可以用用在航空发动机用高纯高温合金，燃气轮机涡轮用高温合金等。添加NiMg5中间合金可以提高高温合金的各项性能指标。本发明适用的熔炼方法采用两部中频感应熔炼方法，第一步先熔炼成NiMg20合金，第二步，利用NiMg20合金和镍原料，熔炼成NiMg5合金。该方法熔炼的NiMg5合金，Mg含量控制均匀，偏析小，镁烧损少，回收率高，氧氮含量低。

技术领域

本发明涉及一种中间合金及其制备方法，属于合金技术领域。

背景技术

镍镁合金是金属镍和金属镁通过高温熔炼手段得到的中间合金(二元合金)，镁含量为15-50％。对于镍镁合金，由于镍的熔点1452℃，镁的熔点650℃，且金属镁还具有蒸汽压高，不感应等特点，实际生产难度大，冶炼时容易引起火灾、烟雾甚至爆炸，镁收率极低，生产中采用真空熔炼，成分偏析大。一般用中频高温炉也能生产，目前的产品有NiMg15.但烟尘较大。传统的NiMg15-20合金在高温合金添加过程中的使用效率较低，挥发多。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种中间合金及其制备方法，提高NiMg合金的使用效率。

本发明通过以下技术方案解决技术问题：一种中间合金，含有以下质量百分比的组分Mg:4-6％，C:0.07％；Si:0.2％；Co:0.08％；Fe:0.1％；Ni:余量。为了提高NiMg合金的使用效率以及减少其挥发，本发明设计了NiMg5中间合金，取代现有NiMg15-20中间合金。

由于NiMg5合金Mg含量比较低，成分的均匀性不易控制，采用传统的一步法熔炼效果不佳，回收率低，且镁含量不能均匀控制，然而MiMg5合金加入高温合金中可以降低高温合金中的氧含量，因此，本发明进一步提供上述NiMg5合金的制备方法，包括以下步骤：

第一步、采用镍板和镁锭熔炼NiMg20合金，熔炼功率为100-120千瓦，熔炼时间为30-40分钟，得到NiMg20合金；

第二步、将所述NiMg20合金进行表面精整处理后破碎成100mm以下的合金块,备用；

第三步、将所述NiMg20合金和镍板在中频感应炉内熔炼制得NiMg5合金。

上述方法还包括第四步，将所得NiMg5合金进行精整，剪切粒度为5-50mm。

所述第一步中NiMg20合金中Mg的含量为18％-22％。

所述第一步中，Ni:Mg＝4:1,熔炼和冷却过程均采用氩气保护，尽可能减少与空气反应，可以实现NiMg5合金氧氮含量低，均可以达到小于150ppm。。

所述第三步中，NiMg20：Ni＝3:(1-2),熔炼功率为100-120千瓦，熔炼时间为30-50分钟。

熔炼所用坩埚为刚玉莫来石坩埚。

控制浇铸后合金锭的厚度为20-50mm，不仅减小了比重偏析，也方便后续破碎工作。

上述熔炼方法采用两部中频感应熔炼方法，第一步先熔炼成NiMg20合金，第二步，利用NiMg20合金和镍原料，熔炼成NiMg5合金。该方法熔炼的NiMg5合金，Mg含量控制均匀，偏析小，镁烧损少，回收率高，氧氮含量低。