[发明专利]铸造高温合金标准物质中痕量元素砷的均匀性控制方法

摘要

本发明是一种铸造高温合金标准物质中痕量元素砷的均匀性控制方法，本发明利用MgO坩埚和石墨锭模，以组成合金的高纯金属原材料和氧化砷，采用真空感应熔炼工艺制备标准物质，利用热电偶测定熔池温度，通过调节真空感应炉的功率来控制熔炼过程。采用本方法熔炼的含砷铸造高温合金标准物质，经过相关检测，标准物质主要元素化学成分和痕量元素砷得到有效控制，痕量元素砷均匀一致性好，表面无微裂纹，铸锭中心无肉眼可见的缩孔，质量优异。

主权项

一种铸造高温合金标准物质中痕量元素砷的均匀性控制方法，其特征在于：该方法的步骤是：⑴配料按航标HB/Z131‑2004选取原材料，并按配比称取，元素砷以化合物As₂O₃加入，As含量为50%～80%；⑵制备锭模锭模采用石墨材料制备，外观为直径50mm～300mm、高度为200mm～800mm的圆柱体(1)，在圆柱体(1)内沿轴向加工多个均匀分布的盲孔(2)，盲孔(2)的直径为1mm～30mm，高度为100mm～600mm，相邻盲孔(2)的中心间距为20mm～40mm；⑶装料坩埚以MgO材料预制成型，碳、铬原材料在100℃～300℃下保温1h～10h，按铸造高温合金熔炼工艺将原材料加入到坩埚中，将铝、铪原材料和As₂O₃放入加料漏斗；对锭模进行预热，预热温度为600℃～950℃，保持2小时以上；⑷熔炼把锭模放置在真空炉浇注位置后合好炉盖，熔炼前对真空炉预抽真空到0.5Pa～20Pa，慢功率送电熔化原材料，以不产生喷溅为准，原料化清后，送电升温到1500℃～1600℃，保持该精炼温度10分钟～40分钟，去除钢水中的有害气体和杂质，停电降低温度到1400℃～1500℃，加入铝、铪，送电1min～10min，然后控制钢水温度在1400℃～1450℃时加入As₂O₃，送电30秒～5分钟；⑸浇注保持送电状态，将钢水温度控制在高温合金熔点温度以上50℃～150℃，翻转坩埚将钢水快速浇注在石墨锭模中，浇注完毕后，立即打开炉盖破真空，取出锭模，空冷；所述送电是指加热功率为10Kw～50Kw。