[发明专利]高钨高钴镍合金及其制备方法和药型罩

说明书

本发明提供一种高钨高钴镍合金及其制备方法和药型罩。高钨高钴镍合金的制备方法，包括：将包括全部或者部分镍原料和钨原料在内的原料一次熔炼制备得到钨镍中间合金，然后将所述钨镍中间合金和剩余原料混合，二次熔炼制备得到所述高钨高钴镍合金；所述二次熔炼的精炼过程中采用变频电磁搅拌，变频电磁搅拌的周期为每隔15‑25min搅拌一次，每次搅拌的时间为5‑20min。高钨高钴镍合金，使用所述的高钨高钴镍合金的制备方法制得。药型罩，其原料包括所述的高钨高钴镍合金。本申请提供的高钨高钴镍合金的制备方法，可有效加快金属钨熔化，减少冶炼时间，降低了金属钨未熔清的风险，获得的合金成分更均匀，减少了铸锭偏析、裂纹等缺陷。

技术领域

本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种高钨高钴镍合金及其制备方法和药型罩。

背景技术

由于钨的密度为19.35 g/cm³，且熔点高达3400℃，与其他金属相比具有极大的密度和熔点差异，熔炼过程中可能呈现出严重的分阶段熔化和密度分层以及凝固偏析趋势。因此，国际上常见的此类材料目前大多采用粉末冶金烧结成型的方式制备，但是该类方法不仅受限于合金原材料品质，与常规的铸造冶金工艺相比尚不具备大批量、稳定性的工业化生产能力。

采用真空感应熔炼炉熔炼高钨合金时，金属钨熔化速率慢、熔炼时间长，不仅增加了生产能耗，而且较长的熔炼时间会导致坩埚分解供氧，影响精炼效果；其次金属钨密度相较于其他基体元素大得多，若钨直接以单质形式加入到熔体中，会直接沉到坩埚底部，而坩埚底部是熔炼的低温区，电磁搅拌效果非常差，进一步造成钨的局部沉积，给合金的均匀化熔炼带来困难。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高钨高钴镍合金及其制备方法和药型罩，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：

一种高钨高钴镍合金的制备方法，包括：

将包括镍原料和钨原料在内的原料一次熔炼制备得到钨镍中间合金，然后将所述钨镍中间合金预先处理成为合金块，将所述合金块和所述钴原料分层装填，二次熔炼制备得到所述高钨高钴镍合金；所述装填的顺序为钨镍中间合金、钴原料、钨镍中间合金和钴原料；所述二次熔炼的精炼过程中采用变频电磁搅拌，所述变频电磁搅拌的周期为每隔15-25min搅拌一次，每次搅拌的时间为5-20min；

所述高钨高钴镍合金，其成分以质量百分比计算，包括：25-45%的钨、15-30 %的钴和余量的镍以及不可避免的杂质元素。

可选地，所述变频电磁搅拌的周期可以为每隔15min、20 min、25 min以及15-25min之间的任一值搅拌一次，每次搅拌的时间可以为5min、10min、15min、20min以及5-20min之间的任一值。

为了简化工艺，一般是直接将全部的镍和全部的钨熔炼得到钨镍中间合金。将钨镍中间合金切割成块的目的是为了提高二次熔炼的速度，同时与分层装填和填料顺序相配合，进一步的提升钨钴镍的混合均匀性。

装料顺序主要考虑布料的合理性，主要依据是钨镍中间合金和钴原料的密度大小；钴密度相对较大，放置在钨镍中间合金上层，有利于自然混匀，进一步提高均匀性，减小偏析。

优选地，所述一次熔炼的精炼的温度为1600-1700℃，精炼的时间为30-60min；

优选地，所述一次熔炼的浇铸温度为1570-1620℃。