申请/专利权人：美特林科航空科技(安徽)有限公司

申请日：2023-12-01

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN117646127B

主分类号：C22C1/03

分类号：C22C1/03;C22C1/06;C23C10/36;C30B29/52;C30B11/00;C22F1/10;C25D3/54;G06N3/006

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.03.22#实质审查的生效;2024.03.05#公开

摘要：本发明公开了一种无碳镍基单晶高温合金纯净化熔炼方法，属于高温合金制备技术领域。该方法步骤如下：1熔化期：将原料装入坩埚中，缓慢熔化；2一次脱氧脱硫期：合金化清后，添加脱氧脱硫剂，降低合金中的氧、硫元素含量，然后进行合金精炼；3合金化期：添加合金化元素；4二次脱氧脱硫期：添加脱氧脱硫剂，进一步降低合金中的氧、硫元素含量；5浇注期：进行合金浇注。本发明解决了无碳镍基高温合金的氧不能通过碳氧反应脱除氧的问题，通过强脱氧剂进行两次脱氧过程，极大的降低了合金中氧、氮、硫含量。同时，经算法优化得到的涂层处理参数，具有较好的抗热腐蚀效果。

主权项：1.一种无碳镍基单晶高温合金纯净化熔炼方法，其特征在于：包括如下步骤：1熔化期：将主元素炉料依次加入坩埚中，抽真空至真空度低于1.33Pa后送电，熔化至炉料熔清；2一次脱氧脱硫期：合金熔清后，升温后充入氩气10000Pa-30000Pa，断电后加入脱氧脱硫剂，送电搅拌熔清，待温度提升后，进行精炼，精炼10min-20min后不断电抽真空至低于1.33Pa继续精炼10-20min；3合金化期：精炼结束后，停电降温后，加入合金化元素，送电搅拌熔炼，待温度达到合金液相线温度以上时，进行精炼，精炼时间5min-10min；4二次脱氧脱硫期：合金化结束后，停电降温后，充入氩气10000Pa-30000Pa，断电后加入脱氧脱硫剂，送电搅拌熔清，待温度提升后，进行精炼，精炼时间3min-5min；5浇注期：脱氧脱硫结束后，停电降温，同时抽真空至低于5Pa，送电升温后，进行浇注，合金浇注进行三次过滤；在所述的步骤5的过滤处理后进行如下的涂层表面处理的方法：将步骤5浇注得到的无碳镍基单晶高温合金，对其表面进行吹砂处理，接着利用电镀法对其表面沉积Mn层，接着，转移至真空热处理炉中进行退火处理，接着利用Al-Fe粉在氩气氛围下进行渗铝处理，最后冷却后得到涂层保护的无碳镍基单晶高温合金；所述的涂层表面处理的方法还包括利用改进的粒子群算法对电镀法、退火处理及渗铝处理的参数进行优化处理；所述的电镀法的参数为电解质溶液温度值、电流密度值及电镀时间值；所述的退火处理的参数为退火温度值与退火时间值；所述的渗铝处理的参数为渗铝温度值与渗铝时间值；所述的改进的粒子群算法进行优化处理的公式如下： 式中，σ表示最佳适应度值，σsat表示电解质溶液温度值，σp表示电流密度值，σ0表示退火温度值，Z表示校正因子，σrec表示退火时间值，σss表示电镀时间值，εp表示渗铝温度值，εc表示渗铝时间值，Kd表示材料常数，R表示氩气常数，T表示合金液相线温度，表示电流密度值上升速率，Ω表示退火温度动态恢复系数，ε表示电流密度实时值。

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