本發明涉及(ji)金屬材(cai)料,特(te)別是一種低成本冶(ye)煉n06625鎳基高(gao)溫(wen)合金的(de)方法(fa)。
背景技術:
1、n06625合(he)金(jin)是(shi)一種(zhong)軟化退火后的(de)(de)低(di)碳鎳基高(gao)溫合(he)金(jin),具有廣(guang)泛的(de)(de)應用領(ling)域,可(ke)以應用于化工流程工業、海洋工程、石油和(he)天然氣等領(ling)域。由(you)于其良(liang)好的(de)(de)耐腐蝕(shi)性和(he)高(gao)強度,它可(ke)以有效地提(ti)高(gao)設(she)備的(de)(de)安全(quan)性和(he)可(ke)靠性,降低(di)制造成本(ben),并提(ti)高(gao)設(she)備的(de)(de)使用壽命(ming)和(he)安全(quan)性。未來(lai),隨著科技的(de)(de)不斷(duan)發展,該合(he)金(jin)的(de)(de)應用領(ling)域將會(hui)更加廣(guang)泛。
2、uns?no6625具有以下特(te)性(xing)(xing):1)、對氧化和還原環(huan)境(jing)的(de)(de)各(ge)種(zhong)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質都具有非常出(chu)色的(de)(de)抗(kang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)能力;2)、優秀(xiu)的(de)(de)抗(kang)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)能力,并且不會(hui)產生由于氯化物引(yin)起的(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂;3)、優秀(xiu)的(de)(de)耐無(wu)機酸(suan)(suan)(suan)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)能力,如、磷酸(suan)(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)以及硫酸(suan)(suan)(suan)和鹽酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)混合酸(suan)(suan)(suan)等;4)、優秀(xiu)的(de)(de)耐各(ge)種(zhong)無(wu)機酸(suan)(suan)(suan)混合溶(rong)液腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)能力;5)、溫(wen)度(du)達(da)40℃時,在(zai)(zai)各(ge)種(zhong)濃(nong)度(du)的(de)(de)鹽酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)液中(zhong)均能表現出(chu)很好的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)能;6)、良好的(de)(de)加(jia)工性(xing)(xing)和焊接性(xing)(xing),無(wu)焊后開裂敏感(gan)性(xing)(xing);7)、具有壁溫(wen)在(zai)(zai)~196~450℃的(de)(de)壓力容器的(de)(de)制造認證。
3、目前n06625合金煉鋼常用工藝路線有:
4、1)、電弧(hu)爐(lu)(lu)eaf+真空氧脫碳爐(lu)(lu)vod+鋼包精煉(lian)爐(lu)(lu)lf+模鑄ic;
5、2)、真(zhen)空感應電(dian)爐(lu)vim;
6、主要存(cun)在問(wen)題(ti)是:
7、1)、采(cai)用電(dian)弧爐eaf返回料冶煉(lian)合金收得(de)率低,電(dian)耗高;
8、2)、需在lf中加入大(da)量的(de)鉻鐵(tie)(tie)、鎳(nie)鐵(tie)(tie)、鉬鐵(tie)(tie)合金等其他貴(gui)重(zhong)合金,增(zeng)加成(cheng)分(fen);
9、3)、合金加(jia)入量(liang)太大(da),溫降大(da)lf升溫困難(nan),精(jing)煉(lian)調渣困難(nan),精(jing)煉(lian)時間過(guo)(guo)長,對鋼包包襯耐火材料侵蝕嚴重,過(guo)(guo)程容易增碳,導致成分超標(biao);
10、4)、選擇(ze)真空感(gan)應爐冶煉電極錠方式,由于本鋼種(zhong)加入的合金量達到50%以上(shang),并(bing)且鋼中碳要(yao)求(qiu)(qiu)≦0.02%,故(gu)對爐料要(yao)求(qiu)(qiu)嚴格極為苛(ke)刻,需要(yao)使用工(gong)業純鐵、純鉻(ge)鐵、鎳(nie)板(ban)、鉬鐵、鈮鉭等昂貴的原材料級合金等,制造(zao)成(cheng)本高。
11、因此,期望提供一種低(di)成本冶(ye)煉n06625鎳(nie)基高溫合金的(de)方(fang)法(fa),可(ke)以解決上述技(ji)術問題。
技術實現思路
1、本發(fa)明的(de)目的(de)在于(yu)提供一種低成(cheng)本冶煉n06625鎳基高溫(wen)(wen)合金的(de)方法,通過改變工藝(yi)路線,使用(yong)(yong)(yong)(yong)中頻爐熔(rong)化廢鋼和(he)合金,保證金屬收得(de)率穩(wen)定;通過對澆鑄(zhu)保護(hu)(hu)澆注、各工序溫(wen)(wen)度、成(cheng)分(fen)的(de)精確控制,澆注結束及時(shi)加(jia)入專用(yong)(yong)(yong)(yong)發(fa)熱劑、保溫(wen)(wen)劑補縮(suo),避免了鑄(zhu)錠的(de)內(nei)(nei)部(bu)缺陷,得(de)到內(nei)(nei)部(bu)質(zhi)量良好(hao)的(de)鑄(zhu)錠;通過選用(yong)(yong)(yong)(yong)專用(yong)(yong)(yong)(yong)保護(hu)(hu)渣(zha)、采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)保護(hu)(hu)渣(zha)少量吊掛、漏紅及時(shi)補加(jia)等(deng)方式,實現了錠身和(he)帽口表(biao)面質(zhi)量好(hao),后續精整(zheng)修磨質(zhi)量穩(wen)定可控。
2、為達到(dao)上述發(fa)明的目的,提供了(le)一種低成本冶煉(lian)n06625鎳(nie)基高溫合金的方法,包括如下(xia)步(bu)驟,
3、s1、配料(liao):使用返回料(liao)頭(tou)+刨花,再適當的使用鎳板;
4、s2、中頻感(gan)應爐熔化:將配好的廢(fei)鋼料分批(pi)加入(ru)到(dao)中頻感(gan)應爐熔化,其中出鋼溫度≥1620℃;
5、s3、鋼(gang)(gang)包精(jing)煉(lian)爐(lu)精(jing)煉(lian);將鋼(gang)(gang)水(shui)倒入(ru)到鋼(gang)(gang)包里,放入(ru)鋼(gang)(gang)包精(jing)煉(lian)爐(lu)中(zhong)精(jing)煉(lian);造渣、調(diao)渣、散脫氧;測溫(wen)(wen)取樣(yang)全分析(xi)(xi),根據分析(xi)(xi)結果進行(xing)成分調(diao)整,分批加入(ru)合金(jin),出(chu)鋼(gang)(gang)碳≥0.35%,出(chu)鋼(gang)(gang)硅≤0.35%,出(chu)鋼(gang)(gang)鉻(ge)含量22%~23.5%,溫(wen)(wen)度≥1650℃,吊包扒渣;
6、s4、真(zhen)(zhen)空(kong)氧脫(tuo)碳爐(lu)吹(chui)氧脫(tuo)碳:鋼包(bao)吊入(ru)真(zhen)(zhen)空(kong)氧脫(tuo)碳爐(lu),取樣(yang)測溫(wen),進入(ru)真(zhen)(zhen)空(kong)氧脫(tuo)碳爐(lu)時鋼水溫(wen)度≥1600℃;蓋(gai)上防濺蓋(gai)與(yu)真(zhen)(zhen)空(kong)蓋(gai)開始吹(chui)氧脫(tuo)碳;
7、s5、一次還原;
8、s6、二次還(huan)原;
9、s7、澆(jiao)注鋼錠(ding)(ding):吊包(bao)入轉運車,操作(zuo)轉運車過跨,過程中鋼包(bao)保(bao)持繼續軟吹氬(ya)(ya)氣;使(shi)用(yong)電極(ji)錠(ding)(ding)專用(yong)模(mo)(mo),一盤(pan)4錠(ding)(ding),模(mo)(mo)內(nei)壁使(shi)用(yong)鐵刷清理干凈并烘烤(kao);澆(jiao)注系統烘烤(kao)與吸風(feng),確(que)保(bao)系統清潔(jie)與干燥;模(mo)(mo)內(nei)吊掛專用(yong)保(bao)護(hu)渣0.5kg/t~2.0kg/t,其余(yu)上部加入;澆(jiao)注前15min模(mo)(mo)內(nei)充氬(ya)(ya),使(shi)用(yong)氬(ya)(ya)氣保(bao)護(hu)澆(jiao)注;電極(ji)錠(ding)(ding)凝固完成后(hou),帶模(mo)(mo)冷卻,脫模(mo)(mo)時(shi)間≥2h,澆(jiao)注溫度為1450~1480℃。
10、具體(ti)地,在步驟s1中,配料要求如下表。
11、
12、優選(xuan)地(di),在步驟s2中,當廢鋼熔清(qing)后,取鋼水樣(yang)分析成分,計算后續(xu)合金的補(bu)加量;熔清(qing)后加精煉渣(zha)打渣(zha),為(wei)后續(xu)鋼包精煉爐造還原渣(zha)提(ti)供條件。
13、具體地,在(zai)步驟s2中,所述(shu)精煉渣的成分如下:
14、cao40%~50%、sio2≤7.0%、caf215%~30%、mg2%~5%、al2o315%~40%、p≤0.03%、
15、s≤0.03%、h2o≤0.5%。
16、優(you)選(xuan)地,在步驟s3中,將鋼(gang)水倒(dao)入到鋼(gang)包里,放入鋼(gang)包精煉爐中精煉;所有(you)大(da)宗合金應提前烘(hong)烤(kao)干燥;使(shi)用(yong)新無碳鋼(gang)包,經(jing)烘(hong)烤(kao)至(zhi)發紅;加石(shi)灰(hui)、螢石(shi)造渣、調渣;使(shi)用(yong)硅(gui)鐵粉、碳粉渣面擴(kuo)散脫(tuo)氧(yang);測溫取樣全分(fen)析,根據分(fen)析結果進行成分(fen)調整,分(fen)批加入合金,出(chu)鋼(gang)碳≥0.35%,出(chu)鋼(gang)硅(gui)≤0.35%,出(chu)鋼(gang)鉻含(han)量22~23.5%,溫度≥1650℃,吊包扒(ba)渣。
17、優選(xuan)地(di),在步(bu)驟s4中,開(kai)吹(chui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)槍槍位:1000mm~1200mm,鋼包(bao)凈(jing)空(kong)(kong)≥1000mm;控制預緩(huan)吹(chui)流(liu)量與主吹(chui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)流(liu)量,氧(yang)(yang)(yang)(yang)化末期拉高鋼液溫(wen)度(du)后降低吹(chui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)流(liu)量;主吹(chui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)流(liu)量300~350m3/h,預緩(huan)吹(chui)流(liu)量250~300m3/h,真空(kong)(kong)度(du)≦20kpa;根據(ju)鋼水成分(fen),采用鎳基合金吹(chui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量計(ji)算模(mo)型計(ji)算吹(chui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量,吹(chui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)結束立即開(kai)始真空(kong)(kong)碳(tan)脫氧(yang)(yang)(yang)(yang)vcd真空(kong)(kong)度(du)≦10kpa,保持(chi)時(shi)間10~15min;破空(kong)(kong)取樣測溫(wen)。
18、具體地,在步驟(zou)s5中,根據(ju)吹氧(yang)量、鉻損(sun)失計算(suan)還原劑加(jia)入量,加(jia)鈮鐵、鋁塊、硅鐵、硼鐵、石(shi)灰、螢石(shi),合(he)蓋高真空(kong)還原;真空(kong)脫氧(yang)vd真空(kong)度(du)≦100pa,時間(jian)15~20min,破空(kong)測溫取樣。
19、具體地,在步(bu)驟(zou)s6中,加(jia)鋁錠、鈮(ni)條、鈦(tai)鐵、石(shi)(shi)灰、螢石(shi)(shi),合蓋(gai)再抽真空10~20min,破空,取測溫(wen)樣(yang),吊(diao)包溫(wen)度(du)1470~1510℃,吊(diao)包澆注(zhu)。
20、優(you)選地,模內吊掛專用(yong)保護渣0.5kg/t~2.0kg/t,其余上部加(jia)(jia)入;澆(jiao)注溫度1450~1480℃,澆(jiao)注前15min模內充氬,使用(yong)氬氣保護澆(jiao)注,控制(zhi)澆(jiao)注速(su)(su)度先快后(hou)慢,錠身澆(jiao)注速(su)(su)度150mm/min~250mm/min,特別是上帽以后(hou)澆(jiao)注速(su)(su)度減(jian)半(ban)控制(zhi),帽口(kou)澆(jiao)注速(su)(su)度75mm/min~125mm/min;澆(jiao)注結束加(jia)(jia)1.0kg/t~2.0kg/t發熱(re)劑,燃燒完(wan)成(cheng)后(hou)加(jia)(jia)稻殼1.0kg/t~2.0kg/t,電極錠凝(ning)固完(wan)成(cheng)后(hou),帶模冷卻,脫模時間≥2h。
21、具體(ti)地(di),所制(zhi)備的低(di)成本冶煉n06625鎳基高(gao)溫(wen)合金成分如下,
22、化(hua)學成分要(yao)求:c≤0.02%,si≤0.20%,mn≤0.30%,s≤0.005%,p≤0.010%,cr21.50%~23.00%,ni?60.00%~63.00%,mo?8.00~9.00%,nb?3.15%~3.65%,al≤0.030%,ti≤0.30%,fe≤5.00%,cu≤0.3%,co≤0.2%,b?0.002%~0.005%,zr0.002%~0.006%,h≤0.0005%,o≤0.0020%,n≤0.020%。
23、本(ben)發明(ming)一種低成本(ben)冶(ye)煉n06625鎳基高溫合金的方法跟現有技術相(xiang)比(bi)具有的優(you)點:
24、(1)采(cai)用中頻(pin)mif(感(gan)應(ying)爐(lu))+lf(鋼包精煉(lian)爐(lu))+vod(真空氧脫碳爐(lu))+ic(模鑄(zhu))工藝生產(chan)n06625鎳基合金;
25、(2)采用中頻(pin)mif等專門熔化n06625返回(hui)料(liao),避免元素氧化損失,降(jiang)低(di)合(he)金(jin)成(cheng)本;
26、(3)vod過程采用高(gao)真空脫(tuo)碳(tan)保鉻,真空碳(tan)脫(tuo)氧進一步降低鋼水(shui)氧含量(liang),實(shi)現超低碳(tan);
27、(4)澆注過(guo)程中采(cai)用氬氣保護,防止二次氧化。