[发明专利]一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法

摘要

一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法，步骤如下：(1)对金属原材料进行表面预处理；(2)真空感应熔炼：将Ni、Cr、Co、W、Mo等放入坩埚中，抽真空；熔化后加入C、Nb、Ti、Al；充氩气，加入B和Zr，完全熔化后浇注到钢模中，得到高温合金电极；(3)真空电渣重熔：采用含有0.01～0.5wt.％MgO的渣料，抽真空至0.01～100Pa，然后充高纯氩气至0.01～0.06MPa；化渣，精炼。本发明利用电渣重熔时熔渣与合金液的冶金反应，形成细小的均匀分布的MgO系夹杂物，为后续氮化物系夹杂物的形成提供核心；氮化物系夹杂物尺寸减小，分布更加均匀。真空电渣重熔可以减少氮化物系夹杂物的数量；通过控制电渣中MgO含量和电渣重熔的工艺参数，可精确控制合金中Mg含量和Mg系氧化物夹杂物的数量和尺寸，工艺稳定，成本低。

主权项

1.一种细化镍基变形高温合金中氮化物系夹杂物的方法，其特征在于其化学成分范围包括《GB/T 14992‑2005高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》标准中的镍基变形高温合金和其它非标准牌号的镍基变形高温合金；具体工艺步骤为：(1)原材料表面预处理：对块状纯镍、纯铬、纯钴、纯钨、纯钼、纯铌、以及纯铝、纯钛、纯铁金属原材料进行表面预处理；先在5vol.％盐酸水溶液中进行预处理，去除表面氧化物，预处理时间为20～30min；然后放在无水乙醇中进行超声处理，处理时间为10～20min；各种原材料的纯度均大于99.9％；(2)真空感应熔炼：按比例称取步骤(1)中各种金属原材料及其它非金属原材料，进行真空熔炼；完全熔化后浇注到钢模中，得到高温合金电极；坩埚材质为氧化铝；(3)真空电渣重熔：以步骤(2)得到的电极作为自耗电极，用质量比为0.9:1～1.1:1的CaF2与TiO2制备引弧剂；渣料进行预熔处理，然后铺在结晶器底部；每炉渣料重量为电极重量的3～5wt.％；抽真空至0.01～100Pa，然后充高纯氩气至0.01～0.06MPa；化渣起弧；引弧电流为800～1500A，正常冶炼电流为2000～3000A，电压35～45V。