[发明专利]一种高La含量的钴基高温合金锻棒的制备方法

说明书

本发明提供了一种高镧含量的钴基高温合金锻棒的制备方法，包括以下步骤：将高镧含量的钴基高温合金的原材料依次进行真空冶炼、电渣重熔冶炼，得到钢锭；所述钴基高温合金中镧的含量为0.02～0.12wt％；将所述钢锭依次进行均匀化处理和锻造，得到钴基高温合金锻棒。在钴基高温合金的制备过程中，真空冶炼的过程中通过采用Al粒脱氧和调整镧的加入方式，减少了镧的烧损；在电渣重熔冶炼过程中，加入铝粒脱氧，且在特定时间内充入氩气；上述冶炼方式的调整可使得钴基高温合金中的镧具有较高的含量稳定性。

技术领域

本发明涉及高温合金技术领域，尤其涉及一种高La含量的钴基高温合金锻棒的制备方法。

背景技术

GH5188(GH188)合金是Co-Ni-Cr合金，其是固溶强化型变形高温合金，使用温度小于1100℃；合金中加入14％的钨进行固溶强化，可以使合金具有良好的综合性能；加入较高含量的铬和微量镧，使合金具有良好的高温抗氧化性能。合金具有良好的冷热加工塑性和焊接等性能，适于制作980℃以下要求高强度和1100℃以下要求抗氧化的航空发动机零件。

GH5188合金中加入稀土元素La，可以提高氧化皮的粘附力，进而显著地改善抗氧化性能，但过高的La含量将导致含La脆性相的析出，降低GH5188合金的热加工性能，且La元素尤其容易烧损，实现La元素准确稳定的含量控制难度很大。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高镧含量的钴基高温合金的制备方法。

有鉴于此，本申请提供了一种高镧含量的钴基高温合金锻棒的制备方法，包括以下步骤：

将高镧含量的钴基高温合金的原材料依次进行真空冶炼、电渣重熔冶炼，得到钢锭；所述钴基高温合金中镧的含量为0.02～0.12wt％；

将所述钢锭依次进行均匀化处理和锻造，得到钴基高温合金锻棒；

在所述真空冶炼的过程中，在精炼期加入Al粒，将氧化镧直接加入钢水中且加入后10min以内出钢；

在所述电渣重熔冶炼的过程中，在重熔过程中加入Al粒，熔炼前15min至熔炼结束后10min充入氩气。

优选的，所述电渣重熔的渣阻摇摆为0.5±0.1mOhm；熔速为4.5±1Kg/min；全称Ar气流量为60～80L/min；水温控制为35～60；渣系为CaF₂：Al₂O₃：CaO：＝65％～75％：15％～25％：8％～12％；充填30～55min，炉冷40～50min，使用脱氧剂脱氧。

优选的，所述均匀化处理的装炉温度≤700℃，于10～12h升温至1190～1210℃，保温60h，出炉空冷。

优选的，所述锻造的开坯方法为：

将均匀化处理后的钢锭在5～6h内，升温至1010～1030℃，保温3h，后在2～3h内升温至1150～1200℃，保温4h，出炉开锻；开锻温度≥1050℃，终锻温度≥900℃，回炉再烧1～2h，三墩三拔，最后一火变形量≥30％。

优选的，所述锻造的成材方法为：

将开坯后的钢锭在5～6h内升温至1150～1200℃，保温4h后出炉开锻，变形量30％～35％。

优选的，所述真空冶炼的过程具体为：

将合金原材料Ni、Cr、W、Co及部分的C装入坩埚，梯度加大功率；料平，加剩余部分的C；全熔，1510～1530℃,加Si，调温，停电结膜，加Al，加B-Fe，充Ar50托，加J-Mn、J-La；真空搅拌，1480～1520℃出钢。

优选的，所述钴基高温合金锻棒的组分包括：