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真空 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (6): 66-70.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2023.06.11

• 真空冶金与热工 • 上一篇    下一篇

低氧氮含量K417G镍基高温合金生产工艺

张万福, 叶超, 李强, 李军, 王德洪, 罗俊义   

  1. 安泰科技股份有限公司,北京 101318
  • 收稿日期:2023-08-28 出版日期:2023-11-25 发布日期:2023-11-27
  • 作者简介:张万福(1979-),男,青海省化隆县人,本科,工程师。

Manufacturing Technology for Low O/N Content Ni-based Superalloy K417G

ZHANG Wan-fu, YE Chao, LI Qiang, LI Jun, WANG De-hong, LUO Jun-yi   

  1. Advanced Technology & Materials Co., Ltd., Beijing 101318, China
  • Received:2023-08-28 Online:2023-11-25 Published:2023-11-27

摘要: 介绍了低氧氮含量K417G镍基高温合金的生产工艺,着重讨论了合金制备不同阶段的脱气处理方法,并阐述了不同工艺环节避免气体带入的措施。在合金熔炼前通过预脱气尽可能去除表面吸附气体;在化料期将化料功率设定为300~750kW,并将单次加料量控制在500kg以下,使氧氮含量分别降至0.0018%和0.0014%;在精炼期控制合金熔液温度在1582℃,并利用碳脱氧反应精炼80min,使氧氮含量分别降低到0.0006%和0.0002%;精炼结束后加入活泼元素作为强脱氧剂,并维持20min以上,进一步将氧含量降低到0.0003%,顺利完成了低氧氮含量K417G镍基高温合金的生产。

关键词: 高温合金, K417G, 真空感应熔炼, 脱气处理

Abstract: The manufacturing process of low O/N content K417G Ni-based superalloy is introduced. The degassing treatment methods at different stages of alloy preparation are emphatically discussed, and the measures to avoid gas introduction in different process links are described. The gas of surface adsorption on material is removed as much as possible before melting. During melting, the power is set from 300kW to 750kW, and the single weight of charging is limited to 500kg to reduce the content of O and N to 0.0018% and 0.0014% respectively. During the refining period, the temperature of molten bath is kept at 1582℃, and the reaction of deoxidization by carbon is used to reduce the content of O and N to 0.0006% and 0.0002% respectively after refining for 80min. The rare earth elements are added to molten bath as deoxidizer after refining to reduce the content of O to 0.0003%. At last, the production of low O/N content Ni-based superalloy is producted successfully.

Key words: superalloy, K417G, vacuum induction melting, degassing treatment

中图分类号:  TF133

[1] 黄乾尧,李汉康.高温合金[M].北京:冶金工业出版社,2000.
[2] 李文超. 冶金与材料物理化学[M].北京:冶金工业出版社,2001.
[3] 万旭杰,张华霞,于昂,等. 镍基高温合金VIDP真空超纯净熔炼[J]. 真空,2018,55(3):48-51.
[4] 马中钢,赵国才,逯红果,等. 真空熔炼K417G合金脱氧脱氮研究[J]. 山东冶金,2020,42(3):41-42.
[5] 杨浩,王方军,李采,等. 镍基高温合金的熔炼工艺研究进展[J]. 特殊钢,2023,44(3):1-9.
[6] 宋庆忠,潜坤,舒磊,等.镍基高温合金K417G与氧化物耐火材料的界面反应[J].金属学报,2022,58(7):868-882.
[7] 万旭杰,孟宇,张华霞,等.流钢槽真空精炼时间对Ni基高温合金氧氮含量的影响[J].真空,2017,54(5):61-63.
[8] 叶文冰. 真空熔炼范围控制氧氮含量工艺研究[J].特钢技术,2021,27(3):1-5.
[9] 李化坤,马中钢,逯红果,等. 镍基高温合金真空感应熔炼过程研究[J]. 山东冶金,2020,42(5):33-34.
[10] 马秀萍,周同金,刘东方,等. 真空感应熔炼工艺对镍基高温合金氧氮含量的影响[J]. 铸造,2019,68(7):730-733.
[11] 岳江波. 真空感应熔炼炉工艺特点及其技术进展[J]. 山西冶金,2017,40(2):33-36.
[12] 刘子禹,仉凤江,荀淑玲,等. 精炼及浇注温度对K417G镍基高温合金组织及持久性能的影响[J]. 铸造,2021,70(12):1417-1422.
[13] 王慢慢,杨彦红,王道红,等.铸造高温合金K417G深度脱氧脱硫的研究[J].稀有金属材料与工程,2018, 47(12):3730-3734.
[14] 任晓,肖晶.高温合金真空感应熔炼工艺研究[J].世界有色金属,2018(5):18-21.
[15] 刘建民,顾晔,胡显军. 真空感应炉熔炼Inconel713C氧氮含量控制工艺[J]. 真空科学与技术学报,2020, 40(11):1075-1078.
[16] 徐平坤. 无芯感应电炉用耐火材料的选择与技术进步[J].铸造设备与工艺,2019(4):30-34.
[17] 赵鸿燕. 真空感应炉炉衬材质对Inconel 690合金纯净度的影响[J].钢铁研究学报,2012,24(1):19-24.
[18] 刘东方,姜华,丁琪,等.坩埚材质对K465合金真空真空感应熔炼过程痕量元素影响规律[J].铸造,2022, 71(12):1495-1498.
[19] 赵朋,杨树峰,杨曙磊,等. 镍基高温合金均质化冶炼研究进展[J]. 中国冶金,2021,31(4):1-11.
[20] 金一标,姚钰明,李亚军,等.300kg真空感应炉熔炼08Cr9CoMo钢的氧含量研究[J].特殊钢,2021,42(6):19-24.
[21] 付建辉,刘庭耀,张健,等.GH3128合金“VIM+ESR”和“NVIM+ESR”冶炼过程中的脱气行为及夹杂物研究[J].特殊钢,2020,41(6):15-19.
[22] 薛正良,高俊波,齐江华,等.真空感应熔炼过程炉衬材料向钢液供氧现象的研究[J].特殊钢,2005,26(1):6-8.
[1] 万旭杰, 张华霞, 张凤祥, 高鸿儒, 马宝弘, 赵新颖, 刘坤. 高温合金真空熔炼浇铸过程对耐火材料表面冲蚀的研究[J]. 真空, 2023, 60(5): 98-101.
[2] 张凤祥, 马国宏, 万旭杰, 马秀萍, 吴柯汉, 张华霞. 真空浇注过程中高温合金锭表面气孔产生原因分析[J]. 真空, 2023, 60(4): 80-84.
[3] 张凤祥, 张鹏, 李怡, 马秀萍, 刘东方, 万旭杰, 张华霞. 一种含锆高温合金与坩埚耐火材料的界面反应研究*[J]. 真空, 2023, 60(3): 80-85.
[4] 宋静思, 左野, 应冰, 刘君, 冯骏骁, 滕龙, 李元露, 张哲魁. 真空感应熔炼炉主流结构及未来发展[J]. 真空, 2022, 59(4): 70-75.
[5] 刘晓功, 姜楠, 郝齐赞, 罗亮, 史振学, 骆宇时. 单晶高温合金铸件尺寸效应实验研究[J]. 真空, 2022, 59(3): 80-85.
[6] 宋静思, 王婷, 李秀章, 陈久强, 张哲魁. 一种大型真空精密铸造炉结构布局的研究[J]. 真空, 2021, 58(2): 31-36.
[7] 谭飞, 林松盛, 石倩, 代明江, 杜伟, 汪云程, 吕亮. 电弧离子镀制备NiCrAlY涂层及其抗高温氧化性能*[J]. 真空, 2020, 57(5): 7-10.
[8] 赵宇辉, 赵吉宾, 王志国, 王福雨. Inconel 625镍基高温合金激光增材制造内应力控制方式研究*[J]. 真空, 2020, 57(3): 73-79.
[9] 赵宇辉, 赵吉宾, 王志国. Inconel 625镍基高温合金激光增材制造翘曲变形行为研究*[J]. 真空, 2020, 57(2): 88-93.
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[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[4] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[5] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .
[6] 徐法俭, 王海雷, 赵彩霞, 黄志婷. 化学气体真空 - 压缩回收系统在环境工程中应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 29 -33 .
[7] 谢元华, 韩 进, 张志军, 徐成海. 真空输送的现状与发展趋势探讨(五)[J]. 真空, 2018, 55(5): 34 -37 .
[8] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[9] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[10] 常振东, 牟仁德, 何利民, 黄光宏, 李建平. EB-PVD 制备热障涂层的反射光谱特性研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 46 -50 .