一種制備舟皿的材料及用該材料制備舟皿的工藝方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種制備高溫還原爐生產鶴鋼粉用高溫舟皿的材料，W及采用該材料 制備高溫還原爐用舟皿的工藝方法，屬于新材料、冶金工業領域。
【背景技術】
[0002] 舟皿在高溫還原爐生產鶴鋼粉中使用較為廣泛，但舟皿材料的選用一直困擾著硬 質合金行業。
[0003] 目前國內外鶴鋼粉還原合金舟皿普遍采用純儀、儀銘系高溫合金鑄造或不誘鋼材 料焊接制造，具有高溫強度好、變形小、生產成本低廉等優點，較其他舟皿材料及舟皿加工 工藝具有明顯的優勢，備受硬質合金生產行業的青睞。但鑄造高溫合金舟皿都存在產品承 受的溫度較低（約90(TC左右）、使用壽命短、易粘舟等不同缺陷，如采用鑄造工藝的純儀舟 皿，雖然其高溫下性能較穩定，但使用過程中，儀制舟皿表面易與鶴鋼粉材料粘接，即在舟 皿表面會形成一層與基體結合牢固、不易脫落的氧化膜，致使在鶴鋼粉材料的制備過程中 浪費大，同時，純儀舟皿高溫強度低，在推舟力及熱應力作用下會發生嚴重變形，影響舟皿 的使用。儀銘系高溫合金舟皿雖然具有較高的高溫強度和抗變形能力，但在還原性氣氛中 工作，易發生點蝕，嚴重者可出現局部穿孔。同樣，采用耐熱不誘鋼焊接制造的舟皿亦存在 類似的問題，且氧化和點蝕更嚴重，高溫強度也低于儀銘合金。
[0004] 由于目前制備舟皿可選用的材質較為單一，且該類材料所能承受的溫度均較低 (約90(TC左右），導致舟皿作業過程中存在易起皮、粘舟等缺陷，使該類材料產品的產量及 應用受到了很大的限制。同時，隨著硬質合金行業的快速發展，舟皿的最高工作溫度及高溫 環境下力學性能的要求越來越高，舟皿材料的選用、舟皿生產工藝技術已遠不能滿足硬質 合金生產行業的需求。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于解決采用現有舟皿材料及制備工藝所制備的舟皿存在的上述 技術問題，提供一種制備舟皿的儀基高溫合金材料及工藝方法，采用該材料及工藝方法制 備的舟皿在還原性氣氛中、1250°c高溫條件下，具有較高的高溫強度性能，使用6個月不變 形、不開裂，而且在使用過程中，幾乎不出現"粘舟"現象，可明顯降低鶴粉、鋼粉還原后的雜 質含量，有效提高鶴粉、鋼粉的生產效率及質量。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明采用了W下技術方案：
[0007] 一種制備舟皿的材料，按重量比所述材料由下列成分組成：Ni:58%~62%， Ti《0. 2%，Si《0. 15%，C《0. 1%，Re《0. 05%，余量為W和其他雜質。 陽00引按重量比所述材料的其他雜質中P《0. 04%，S《0. 04% ;其中P、S的成分含量 越低越好。
[0009] 本發明中高溫合金舟皿材料成分的設計方案是：通過加入合金元素，強化儀基體 并有效凈化儀基合金晶界，從而顯著提高儀在高溫下的強度、硬度和抗氧化性；根據實際高 溫舟皿的應用條件，減少或去除不必要的抗氧化組元，既可W提高材料的烙點和抗短時高 溫的能力，又可W避免某些成分對產品性能的不良影響。
[0010] 另外本發明還設及一種采用所述材料制備舟皿的工藝方法，包括W下步驟：
[0011] (1)制造壓型，壓制蠟模；用壓力把蠟料壓入壓型，蠟料采用中溫鑄造蠟料，待其 冷卻、凝固后取出；
[0012] (2)制殼；在蠟模表面涂掛耐火材料形成耐火型殼，型殼面層采用娃溶膠作為粘 接劑，配料采用錯砂和/或錯粉，型殼加固層采用娃溶膠作為粘接劑，配料采用莫來砂和/ 或莫來粉，形成堅硬型殼的過程要反復多次，形成8~9層、厚7~9mm的耐火型殼；制殼面 層涂料使用錯砂、錯粉，提高了產品的外觀質量，產品的外觀質量接近娃溶膠產品，同時可 降低生產成本；
[0013] (3)脫蠟；在高壓蓋中采用150~200°C蒸汽高壓保護脫蠟；
[0014] (4)賠燒；將脫蠟后的型殼送入加熱爐內，采用連續賠燒，逐漸加溫方式，加熱到 950~IOOCTC進行賠燒；根據水分在受熱過程中揮發的特點，采用連續賠燒方式：預熱脫 水、高溫加熱脫水和保溫連續不斷的=個階段，使型殼水分揮發更為徹底，解決了烙模鑄造 中鑄件的氣孔問題。同時，由于是逐漸加溫，型殼變形小，鑄件尺寸精度高； 陽015] (5)烙煉；在烙煉爐中，先加入金屬儀，再加入金屬鶴入爐烙化，采用稀±娃預脫 氧處理后加入石墨，調整烙液化學成分直至合格；采用金屬鐵對鋼水進行終脫氧，鋼水脫氧 處理后，降低鋼水溫度至1580~1620°C;
[0016] (6)誘注；將鋼水誘注到賠燒出爐的型殼，型殼的誘注溫度為950~1000。型殼 出爐后在沙盤緊密擺放，W降低型殼的冷卻速度，防止熱裂。
[0017] 在烙煉誘注時，采用降低鋼水溫度、熱型殼誘注的方法；其中，鋼水誘注溫度由原 來的1680°C左右減低為1600°C左右，型殼為正常出爐溫度950°C左右，在型殼出爐后馬上 誘注；運樣既可節約烙煉能源，提高生產效率，同時可大大減少舟皿鑄件產品的縮孔等缺 陷。
[0018] 本發明與現有高溫合金舟皿材料及舟皿制品相比較，具有如下顯著特點：
[0019] (1)現有用于制備舟皿的高溫合金材料，其成分都較為復雜，甚至使用了一些非常 昂貴的稀有元素，如妮、棚、鍊等；本發明設及的儀基高溫合金舟皿材料，成分簡單，便于生 產過程質量的控制，同時大大降低了材料成本；
[0020] (2)采用本發明中的材料和工藝方法所制備的舟皿與目前使用的同類高溫舟 皿相比，舟皿的使用溫度提高了 150°CW上，并能在1250°C左右的高溫下較長時間的工 作，在此高溫下具有足夠的強度和初性，其1250°C時的高溫力學性能為：O32. 3Mpa， O〇.2> 30. 5Mpa，52.5> 7. 8% ;
[0021] (3)使用本發明材料和工藝方法制備的舟皿進行鶴粉、鋼粉生產時，舟皿在使用6 個月后未產生變形、開裂現象，大大提高了舟皿的使用壽命；
[0022] (4)由于本發明中舟皿的使用溫度得到了大幅提高，從而很好地杜絕了生產過程 中舟皿的"粘舟"現象；并且由于該舟皿成分相對單一，從而可有效降低生產過程中舟皿對 鶴粉、鋼粉的污染，降低了鶴粉、鋼粉還原后的雜質含量，提高了鶴粉、鋼粉的生產質量。
【具體實施方式】
[0023] 結合實施例對本發明做進一步的說明如