[发明专利]一种利用氧化钇坩埚对高温合金返回料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返回料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：将氧化钇坩埚及已充分预热的锭模安装在真空感应熔炼炉内，清理坩埚及锭模，并在浇口杯上加装氧化铝或氧化钇陶瓷过滤网；

锭模：将钢锭模、或者经造型砂箱造型后的石墨锭模、氧化钇模壳，放入电阻炉中，升温至600～900℃，保温2～4h，以待将充分预热的锭模装入真空感应炉铸模室内，用以浇注；

氧化钇坩埚及锭模清理：采用除尘器将氧化钇坩埚及锭模内壁清理干净；

步骤2：在氧化钇坩埚中先加入三分之一已预处理后的高温合金返回料后，加入碳，然后再加入剩余的返回料，关闭真空感应熔炼炉炉门；

加碳量：100公斤的返回料中加入0.01～0.2公斤的碳，具体加入量根据合金成分允许的碳含量范围和返回料中的实际含碳量而定；

步骤3：对真空感应熔炼炉进行抽真空，使得炉内真空度达到0.05Pa后开始送电,此时要以小功率为5～15KW加热10～15min，增大功率至15～25KW继续加热5～10min后，增大功率至30～40KW，直至炉料全部熔清；

步骤4：当加热至炉料温度为1600℃～2000℃时，抽真空直至炉内真空度≤1Pa,开始精炼，精炼时间为10～30min；

步骤5：精炼结束后，进行炉前成分分析，当不符合返回料合金成分允许的范围时，进行相应元素的成分调整，待炉料成分调整至合金成分允许范围时，停止送电2～5min，然后以功率10～15KW给电，测得炉料温度为1400℃～1500℃时，进行浇注成型。

2.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金返回料进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：经纯净化熔炼处理后返回料的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返回料进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：能够对GH4169合金、K424合金、DZ17G合金、DZ125合金、K417合金或者Ni₃Al合金等含有较多钛、铝、铪等活泼元素的高温合金返回料进行纯净化熔炼处理，处理后的合金的O、N含量降低至5ppm以下。

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

5.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金返回料进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：所述步骤2中对高温合金返回料的预处理为，采用常规工艺对返回料进行吹砂或者打磨处理后，再利用工业用超声波清洗剂或丙酮在频率为30～50KHz的条件下，超声清洗5～10min，清洗后放于烘箱内于80～120℃条件下烘干10～30min，得到预处理后的高温合金返回料。

6.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金返回料进行纯净化熔炼的方法，其特征在于：所述步骤2中对碳的加入是以碳或返回料-碳中间合金形式加入的。

7.根据权利要求1所述的利用氧化钇坩埚对高温合金返回料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。

8.根据权利要求7所述的利用氧化钇坩埚对高温合金返回料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℃，能够提高碳元素的活度，利于脱氧脱氮净化合金液。

9.根据权利要求7所述的利用氧化钇坩埚对高温合金返回料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，高温下难以与熔炼返回料中含有的活泼金属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熔炼返回料中供氧，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返回料。