[发明专利]一种利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法

权利要求书

1.一种利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法，其特征在于该纯净化熔炼的步骤为：

步骤1：配料

将原材料按高温合金目标成分配比准确计算和称量；

步骤2：安装坩埚

将氧化钇坩埚打结安装在真空感应炉内，并在700～900℃条件下烧结坩埚2～4h；

步骤3：锭模

将钢锭模、或者经造型砂箱中造型后的石墨锭模或氧化钇模壳，放入电阻炉中升温至600～900℃时，保温2～4h，然后将充分预热的锭模装入真空感应炉铸模室内，以待浇注；

步骤4：坩埚及锭模清理

采用除尘器将氧化钇坩埚及锭模内壁清理干净；并在浇口杯上加装氧化铝或氧化钇陶瓷过滤网；

步骤5：装料

在清理干净的氧化钇坩埚内依次加入依据目标成分配好的高温合金原材料；

步骤6：熔化期

对真空感应熔炼炉进行抽真空，使得炉内真空度达到0.05Pa，充入体积百分比纯度为99.99%的氩气至0.01～0.03MPa后开始送电，此时要以小功率5～15KW加热10～15min，增大功率至15～25KW继续加热5～10min后，再增大功率至30～45KW，加热直至炉料全部熔清；

步骤7：精炼期

待炉料全部熔清后再次抽真空，使炉内真空度≤1Pa，当加热至炉料温度为1600℃～2000℃时开始精炼，精炼时间为10～30min；精炼结束后停止送电，待熔融合金液结膜时，以15～25KW功率送电，当熔体温度达到1400℃～1500℃时，加入易氧化原材料（如Al、Ti、稀土金属等），进行合金化。然后以功率30～40KW给电，测得温度为1600～1800℃时，进行保温10～15min；

步骤8：浇注

精炼结束后，停止送电2～6min，然后以功率10～15KW给电，测得炉料温度为1400～1500℃时，进行带电浇注。

2.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：经纯净化熔炼处理后的高温合金的O、N含量降低至5ppm以下。

3.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：能够对含铼Ni₃Al合金、K438合金或者GH4049合金等含有较多钛、铝、铪等活泼元素的高温合金进行纯净化熔炼处理。

4.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：所述步骤4中对氧化钇坩埚的清理是采用除尘器将氧化钇坩埚及锭模内壁清理干净。

5.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：置入真空感应熔炼炉内坩埚的材料为氧化钇。

6.根据权利要求5所述的利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：氧化钇坩埚使用温度达1600～2000℃，有助于脱氮、脱氧反应的进行，也有利于微量有害杂质的挥发，从而增强了纯净化效果。

7.根据权利要求5所述的利用氧化钇坩埚对高温合金进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：氧化钇坩埚具有高的稳定性，高温下难以与熔炼合金中含有的活泼金属Al、Ti、Hf、Nb、Ta、Zr、Re、B及稀土元素等发生反应，减少了氧化钇坩埚向炉料中供氧，适用于纯净化熔炼处理含有较高含量活性元素的高温合金。