[发明专利]一种高纯净度粉末冶金高温合金母合金的制备方法

摘要

一种高纯净度粉末冶金高温合金母合金的制备方法，属于高温合金的制备领域。包括如下步骤：(1)原材料的提纯；(2)原材料表面预处理；(3)真空感应熔炼；(4)真空电渣重熔；(5)真空自耗重熔。采用该方法制备的粉末冶金高温合金母合金中痕量杂质元素含量为：As<0.00005％、Sn<0.00007％、Pb<0.00005％、Sb<0.00003％、Bi<0.00005％、K<0.00001％、Ca<0.00001％、S<0.0003％、P<0.0005％、N<0.0008％、O<0.0006％，非金属夹杂物的含量为<0.32mg/kg。本发明去除了痕量杂质元素As、Sn、Pb、Sb、Bi、K、Ca、S、P，得到很低的氧、氮含量，减少了氧化物、氮化物的数量。

主权项

1.一种高纯净度粉末冶金高温合金母合金的制备方法，其特征在于所述高温合金包括《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》标准中的粉末冶金高温合金以及其它非标准牌号粉末冶金高温合金，具体工艺步骤为：(1)原材料的提纯：对粉末冶金高温合金的Ni、Cr、Co、W、Mo、Nb、Al、Ti几种基本原材料进行提纯，采用萃取、离子交换、隔膜电积、高纯氢还原、区域熔炼技术、电子束熔炼技术对原材料中危害极大的As、Sn、Pb、Sb、Bi、K、Ca几种痕量杂质元素进行有针对性的去除，得到提纯的原材料；(2)原材料表面预处理：对提纯后的原材料进行酸洗，去除表面氧化物；金属原材料在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30min；然后将各种金属原材料放在无水乙醇中进行超声处理，处理时间为15min；(3)真空感应熔炼：按比例称取步骤(2)中各种原材料，按照一定的加料顺序加入原材料，抽真空至5×10‑1Pa～5×10‑3Pa，进行熔炼；完全熔化后浇注到钢模中，得到真空电渣重熔自耗电极；采用高纯度氧化铝坩埚；(4)真空电渣重熔：采用固态启动；渣料配比为10～30wt.％CaO，10～30wt.％Al2O3，1～3wt.％TiO2，5～10wt.％MgF2，1～6wt.％CeO2，余量CaF2；渣料进行预熔处理，并机械粉碎成粒度为1～15mm的颗粒，然后铺在结晶器底部；放入步骤(3)制备的自耗电极；抽真空至1000～2000Pa后，化渣起弧；引弧电流为800～1500A，正常冶炼电流为2000～3000A，电压35～45V；对重熔锭进行表面打磨，去除氧化皮、渣皮，并切掉水口端和冒口端，得到真空电渣重熔锭；(5)真空自耗重熔：以步骤(4)得到的真空电渣重熔锭作为自耗电极，采用低电压、大电流工艺进行重熔，熔炼电压为20～30V，熔炼电流为4000～5000A；熔滴速率为6～8滴/s，并且采用水冷与充氦气冷却相结合的冷却方式，其中，氦气压强为300～500Pa，得到高纯净度粉末冶金高温合金母合金。