[发明专利]控制钛元素的真空感应熔炼方法

说明书

本发明属于合金真空感应熔炼技术领域，具体涉及控制钛元素的真空感应熔炼方法。本发明解决的技术问题是提供控制钛元素的真空感应熔炼方法，该方法包括以下步骤：将除石墨、活性金属以外的其他原料放入真空感应熔炼炉内，抽真空后电熔，熔清后充入氩气，再加入石墨和除金属钛以外的活性金属，调控温度待钢液结膜，当所结膜将钢液表面全覆盖后，加入金属钛，浇铸成钢锭，即可。该方法使真空感应熔炼炉生产的不同批次的钢锭的钛元素的误差控制在±0.05wt％之间。

技术领域

本发明属于合金真空感应熔炼技术领域，具体涉及控制钛元素的真空感应熔炼方法。

背景技术

钛是钢中的脱氧剂，它使钢的内部组织致密，同时可以细化晶粒，降低钢的时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能，在不锈钢中加入适当的钛，还可避免晶间腐蚀。

在低合金钢中，钛作为微合金化元素加入或在部分不锈钢和高温合金中，钛作为主要元素进行添加。然而钛是化学性质非常活泼的金属，与钢中的氧、硫、碳、氮等元素都易形成化合物。一些高合金牌号的钢通过真空感应熔炼炉进行熔炼，但在真空感应熔炼炉中并不是绝对的真空，易烧损元素的收得率控制还存在问题，特别是化学性质非常活泼的钛元素。如何精确控制钛元素含量，使真空感应熔炼炉生产的不同批次的钢锭的化学成分大致接近，已经成为重要课题。

基于上述情况，开展真空感应熔炼炉熔炼钛元素的收得率研究工作，提高真空感应熔炼炉生产的不同批次的钢锭钛元素的基本接近已经显得十分有必要。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有真空感应熔炼炉熔炼钛元素的收得率不稳定，影响真空感应熔炼炉生产的不同批次的钢锭的成分均匀性。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：提供控制钛元素的真空感应熔炼方法，包括以下步骤：将除石墨、活性金属以外的其他原料放入真空感应熔炼炉内，抽真空后电熔，熔清后充入氩气，再加入石墨和除金属钛以外的活性金属，调控温度待钢液结膜，当所结膜将钢液表面全覆盖后，加入金属钛，浇铸成钢锭，即可。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，真空度小于10Pa。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，所述活性金属为金属硅、金属锰、金属铝、金属钛、金属镁、稀土中至少一种。

优选地，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，所述金属钛为海绵钛或纯钛。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，真空感应熔炼炉坩埚使用前最少用纯铁冶炼过一次。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，所述电熔为电感应加热。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，所述熔清是指真空感应熔炼炉坩埚内无固体。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，所述氩气纯度不小于99.9％。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，充氩气至炉内0.4～0.6个大气压。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法中，所述温度控制在1420℃～1560℃。

其中，上述控制钛元素的真空感应熔炼方法用于冶炼钢种S32160或ERNiCrMo-3。

有益效果：本发明提供了控制钛元素的真空感应熔炼方法，该方法通过严格控制原料添加顺序：先加入除石墨、活性金属以外的其他原料，再加入石墨、除金属钛以外的活性金属，最后添加金属钛，再结合保护氩气以及控制钢液温度，从而实现了含高钛材料的钛元素的精确控制，使真空感应熔炼炉生产的不同批次的钢锭的成分差别降到最低，使钛元素的误差控制在±0.05wt％之间。

具体实施方式

本发明提供控制钛元素的真空感应熔炼方法，包括以下步骤：