[发明专利]一种新型镍铁基高温合金GH4169D的冶炼工艺

摘要

本发明公开一种新型镍铁基高温合金GH4169D的冶炼工艺，目的在于在工业生产中冶炼出原材料成本较低、热加工性能较好、在高温下具有高稳定性的新型高温合金GH4169D自耗锭。冶炼工艺方案如下：在GH4169合金成分基础上降低Fe含量，调整Al、Ti含量之和以及比例，加入适当的P、B元素；采用三联（VIM+PESR+VAR）冶炼工艺，选取合适的渣料、工艺参数，控制保护气氛电渣冶炼过程中Al、Ti的烧损，得到精确的Al、Ti含量。本发明的有益效果是：提升了高温合金的冶金质量，填补650℃与750℃之间使用温度的高温合金空白；GH4169D合金兼备GH4169合金高强度，良好的热加工、焊接性能和GH4738合金使用温度高的综合性能；其性能在700℃具有长期稳定性。

主权项

一种新型镍铁基高温合金GH4169D的冶炼工艺，其特征在于：所述冶炼工艺在GH4169合金成分基础上通过降低Fe含量，调整Al、Ti含量之和以及比例，加入适当的P、B元素；冶炼采用三联冶炼工艺，通过选取合适的渣料、工艺参数，成功控制保护气氛电渣冶炼过程中Al、Ti的烧损，使Al、Ti含量得到精确控制；所述高温合金GH4169D的化学成分（%）如下：    C：0.01～0.05，Cr：17.0～21.0，Mo：2.50～3.10，Nb：5.20～5.80，Al：1.2～1.7，Ti：0.50～1.00，Co：8.0～20.0，Fe：8.0～10.0，W：0.80～1.40，B：0.003～0.008，P：0.003～0.02，S≤0.001，Si≤0.15，Ni：余量;所述三联冶炼工艺为真空感应熔炼（VIM）→保护电渣重熔（PESR）→真空自耗重熔（VAR）Φ508mm合金铸锭；所述真空感应熔炼锭型：Φ340mm，2000kg原材料：采用零号Ni或一号Ni、金属Co、金属Cr、金属Ti、金属W、金属Al、金属Nb、金属Mo、B铁、P铁、低碳精钢材、碳电极；全熔温度：1500℃～1560℃；精炼温度：1500℃～1560℃；出钢温度：1450℃～1500℃；全熔期真空度：20Pa～40Pa；精炼期真空度：小于5Pa，保持90min以上； 所述保护气氛电渣重熔渣料：选用预熔渣，渣系及配比为CaF₂：Al₂O₃：CaO：TiO₂=65%：15%：15%：5%；熔速：控制范围（3.7～4.5）kg/min； 所述真空自耗重熔熔速：控制范围（3.4～4.2）kg/min；熔炼时充入氦气冷却，按照流量控制，压力氦气参考，氦气冷却开始阶段在30min内，流量从0ml/min升到120ml/min，热封顶阶段在30min内，流量从120ml/min降低到20ml/min；浇注：Φ508mm合金铸锭。