一种电子束熔炼制备镍基高温合金的方法

摘要

本发明属于冶金提纯技术领域，特别涉及一种电子束熔炼制备镍基高温合金的方法。该方法中取Inconel740合金中所含有的各元素的高纯原料，将各元素的高纯原料分别抛光清洗后烘干，然后将烘干后的高纯原料按照Inconel740合金成分进行配比，最后将配比的高纯原料置于电子束熔炼炉中，加热至熔化并熔炼，熔炼完成后关闭电子束束流，熔体冷却后得到合金锭，将合金锭顶部的氧化膜去除，即可得到Inconel740镍基高温合金。本发明电子束熔炼制备镍基高温合金的方法利用的是电子束在真空熔炼是表现出的高真空、高能量密度等特点，同时通过结合元素在真空条件下的挥发规律，很好地控制了成品中各合金成分，在保证了所制备高温合金纯度的同时，也大大提高了生产效率。

主权项

一种电子束熔炼制备镍基高温合金的方法，其特征是：首先取Inconel740合金中所含有的各元素的高纯原料，将各元素的高纯原料分别抛光清洗后烘干，然后将烘干后的各元素的高纯原料按照Inconel740合金成分进行配比，最后将配比后的高纯原料置于电子束熔炼炉中，在真空条件下使用电子束将配比的高纯原料加热至熔化并熔炼，熔炼完成后关闭电子束束流，熔体冷却后得到合金锭，待炉体冷却后，取出合金锭，将合金锭顶部的氧化膜去除，即可得到Inconel740镍基高温合金；所述方法具体步骤如下：第一步高纯原料抛光清洗：取Inconel740合金中所含有的各元素的高纯原料，其中，各元素高纯原料包括纯度99.98％以上的Ni、纯度99.98％以上的Cr、纯度99.95％以上的Mo、纯度99.97％以上的Co、纯度99.8％以上的Nb、纯度99.7％以上的Mn、纯度99.995％以上的Ti、纯度99.999％以上的Al、纯度99.6％以上的Fe、纯度99.999％以上的Si、纯度99.9％以上的C和纯度94％以上的B，将各元素的高纯原料分别进行机械抛光，将其表面的氧化层除去，并依次置于丙酮、去离子水、分析纯酒精中进行超声波震荡清洗，去除其表面残留的油污和灰尘，最后烘干；第二步高纯原料配比：将烘干后的各元素的高纯原料按照Inconel740合金成分进行配比，其配比成分为：Ni的质量分数为45％～47％、Cr的质量分数为29％～32％、Mo的质量分数为0.3％～0.5％、Co质量分数为16％～18％、Nb的质量分数为1.7％～1.9％、Mn的质量分数为0.25％～0.35％、Ti的质量分数1.6％～1.8％、Al的质量分数0.7％～0.9％、Fe的质量分数0.5％～0.7％、Si的质量分数0.4％～0.5％、C的质量分数0.02％～0.03％和B的质量分数0.0025％～0.0035％，将配比后的高纯原料置于电子束熔炼炉中；第三步电子束真空熔炼：用机械泵、罗茨泵和扩散泵将电子束熔炼炉的真空度抽至2×10^‑2Pa以下，启动电子枪，将电子束束流调节至120‑170mA，对高纯原料进行扫描预热，预热3‑8分钟后，逐渐增加电子束束流到200‑300mA进行熔化直至高纯原料全部熔化，调节电子束束流至350‑600mA熔炼10‑30分钟后关闭电子束束流，熔体冷却后得到合金锭，待炉体冷却后，取出合金锭，将合金锭顶部的氧化膜去除，即可得到Inconel740镍基高温合金；所述纯度为质量百分数。