HB Z 57-1993 K418合金冶炼工艺说明书.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准H8/Z 7-93 K418合金冶炼工艺说明书1993-11-05发布1994-03-01实施中国航空工业总公司批准中华人民共和国航空工业标准K418合金冶炼工艺说明书HB/Z 57-93 代替HB/Z57-82 1 主题内容与适用范围本说明书规定了K418合金的配料成分、原材料选用、冶炼条件、冶炼工艺、合金链精整与检验的要求。本说明书适用于在ZG-200型真空感应炉内用新料或返回料冶炼100-140kgK418合金，用金属型浇注成适合重熔的料链。2 引用标准HB/Z 131-88 铸造高温合金选用原材料技术要求HB 5162-88 K418合金链HB 5407-88

2、 等静压成型模质增塌3 原材料选用3. , 冶炼本含金键所用主要原材料应符合HB/Z131-88的要求，并对各元素选用的牌号作如下规定:3. 1. 1 镇=牌号为Ni-Ol或Ni-la3. 1. 2 铭E牌号为JCr99或JCr98.5 0 3. ,. 3 铝2牌号为Mo-l或Mo习。3. .4 锯:牌号为Nb-01或Nb-l。3. 1. 5 铝z牌号为Al99.7或Al99.6。3. ,. 6 铁:牌号为MHTi-O或MHTi-l，也可使用经真空白耗熔炼的金属敏。3. 1. 7 棚:牌号为耳20.也可用Cr-B、Ni-B3. 1. 8 错z牌号为HZr-01。3. ,. 9 碳:TSC型高纯

3、光谱电极或一级石墨电极。3.2 当使用返回料冶炼时，必须将表面清理于净，不允许使用粘铁、粘砂、氧化皮严重的浇冒口，不允许使用残存型芯材料的废空心叶片，并应严防混入其它合金的旧料或异物。4 合金的配料4. 1 配料应按HB5162-88的要求进行计算，推荐的配料成分见下表:中国航空工业总公司199311-05发布1994-03-01实施HB/Z 57-93 % N 余4.2 称料应按专用称料单进行，由专人负责称料，再经专人校对签字，装入专用料箱置于炉前待用。5 冶炼条件5.1 真空感应炉的真空度、漏气率的要求和检测方法应符合附录A的规定。5.2 柑塌采用优质电熔馍砂打结成型或等静压成型。汀结增塌

4、用的优质电熔楼砂，化学成分应符合:MgO注96%，S02运1.5% ，Fe203O. 5% .All)30. 2% ，CaO1.8%，颜色呈白色或黄色;等静压柑锅应符合日B5407-88的规定。5. 3 甜塌的制作及烧结工艺可按工厂现行的方法进行。装料前店，仔细检查增桐z5. 3. 1 增塌的内表面应光滑平整，无明显裂纹，尤其是横向裂纹，不允许有局部严重剥落和掉砂。5.3.2 炉领及出钢咀部分应紧实、表面平滑、无掉砂和剥落。5. 3. 3 增塌在冷态时允许少量修补，但须经烘烤或洗炉后使用;热态时所有与金属液接触部分及流经部分不允许修补。5.4 新柑锅烧结后，应采用纯镇、本合金返回料或成分相近的

5、镇基合金返回料洗炉。洗炉料装入量不应少于正式冶炼时的最大装入量。?先炉时合金熔体的过热温度不得低于本合金的精炼温度。5. 5 链模在使用前应将内表面的锈蚀、油污和灰砂等脏物清理干净，并预热到1000C以上。新链模应烫模后方可使用。5. 6 烧注用漏斗砖的表面应清理干净，使用时应预热到500C左右，并保持lh以上。6 合金的冶炼6. 1 新料伊冶炼6.1.1 装料次序如下:a.装入三分之一的镇板和三分之一碳。b.装入全部铭、锢和三分之一镇板、全部金属银装在七部并均匀撒入三分之一碳。C.装入剩余镰板和碳，部分镇板可装在炉内加料槽中。d.装料底下紧上松。e.依次分别把铝、铁和用铝销包在一起的棚、错装

6、入加料器内16. 1.2 合炉z装料后即可合炉抽真空，当真空度达到O. 67Pa(5 X 10-3mmHg)时可送电熔化。整个冶炼过程可参照图1工艺曲线进行，但同确保冶炼温度和时间。2 57-93 HB/Z hu 匾M1I|田ma唱加口-A 测温功率kW 120 m-g 口-P120 出茸-m 辑错船运(国ZEE-OH由a啕肉同h.。由注12 K418合金新料冶炼工艺曲线15飞号115盹最大i 140 、气时间分因I6.1.3 熔化t开始以小功率送电，而后逐渐升功率，分段提温，最后给大功率至化清。炉料开始熔化后，应密切注意炉内情况，及时倾动地锅，以利于炉料的自动缓慢下沉熔化，如发现架桥应及时捣

7、料，以防止金属局部过热。当放气量大，喷溅严重时，可适当降低功率。6.1.4 精炼:炉料化清的判断一般是以熔池平静、停止冒泡，液面停止翻膜为标志。炉料全部化清后，将功率降至140kW，倾动站蜗23次，以促使熔池均匀化，在140kW功率下保持适当时间使金属液温度达到15601590(: ，并在此温度下保持一段时间。精炼期末真空度应保持在1.3,._,0. 13Pa C10-3mmHg级)，精炼期结束后，即可停电冻结。6.1.5 合金化:熔池金属冻结后，当炉内压力低于0.67Pa(5X10-3mmHg)、钢水温度不高于14500C时，可缓慢均匀地加入铝、铁，然后以120kW功率搅拌并倾动增塌23次，

8、以促使熔地上、下部部位的合金成分均匀化。随后停电降温至15000C以下加入棚、错，然后以120kW功率搅拌并倾动地锅23次，3mn后停电降温。6. ,. 6 浇注:当停电降温至1400t;时，以120kW功率搅拌约lmn，即可带电浇注。浇注后在炉内保持10min以上，即可破真空取链。6.2 返回料的冶炼6.2.1 装料时可添加0.02%的碳，其它元素可酌情调整。6. 2. 2 炉料装完后，即可合炉抽真空，当炉内真空度达到O.67Pa (5 X 10 3mmHg)时送电熔化，冶炼工艺过程参照图2工艺曲线进行，但应确保冶炼温度和时间，以去除氧化膜为准。当需添加含金元素时，可参照图1工艺曲线进行。3

9、 57-93 HB/Z m温1400士10t:测量lSSrCI , 1580(; | 140 I ) , g 最大m-w 悟记(国黯gah也叫X的va印机唱.。功率kW 时间分梳注K418合金返回料重熔工艺曲线6.2.3 为了提高含金的纯洁度，经真空重熔精炼的返回料，应采用泡沫陶瓷过滤网进行净化处理。因此，要求设计合适的过滤浇注系统，选择合适的浇注温度，以期得到表面光洁的优质合金链。图2合金键精暨及检验合金镀按HB5162-88的技术要求进行精整、检验、刻号和包装。4 7 HB/Z 57-93 附录A真空度和漏气率的要求及检测方法(补充件本方法适用于在ZG-200型真空感应炉内熔炼铸造高温合金

10、键，在ZG10和ZG-25等真空感应妒内重熔料镜前对炉子真空度和漏气率的检查。Al 真空度的要求:一般规定在炉体干燥，炉内增塌经烧结以后，抽真空至炉内压力小于0.67Pa(5XIO-3mmHg)的时间，200kg真空炉不大于6Omin;10和25kg真空炉不大于15min。A2 漏气率的要求:冷态规定200kg真空炉不大于O.40Pa/min(3X 10 mmHg)/min; 10和25kg真空炉不大于O.20Pa/min(1. 5X lO-JmmHg)/min.带增塌检测时，200kg真空炉不大于1. 07Pa/min(8 X 10-3mmHg)/mn; 10和25kg真空炉不大于O.53P

11、a/min (4 X 1O-3mmHg)/ mm。A2.1 检测条件:冷态系指揩塌炉体冷态，干燥不带增塌。带蜡塌系指炉体玲态，干燥，带有烧结后的增锅。A2.2 检测方法z在炉内压力小于O.67Pa/min(5 X 1O-3mmHg)，不停泵的条件下，同时关闭高、低真空间门，每分钟记录一次真空度，直至第5mino其第5min的压力PS值和关阀时压力Po值之差，除以5即是所测得的平均漏气率。表达式如下zS一漏气率一一5 A3检查状态:一般推荐在冷态下检查，但结合生产条件也可以在带增蜗条件下检查。A4 检测期限:对于ZG-200型真空炉，每次开始生产前必须检测;ZG-I0和ZG一25等真空炉原则上每次更换地揭后检测。附加说明z本标准由中国航空工业总公司航空材料热工艺标准化技术归口单位提出。本标准由中国航空工业总公司第621所负责起草。5