GH1131铁基高温合金熔炼与铸造工艺

GH1131（131）铁基高温合金材料介绍GH1131概述GH1131合金是一种以W、Mo、Nb和N等元素进行固溶强化的铁基高温合金，使用温度可达900-1000℃，具有较好的综合性能，较高的热强性和良好的工艺性能。

因此，它在航空发动机和火箭发动机上得到了广泛的应用。

GH1131是一种以钨、钼、铌、氮等元素复合固溶强化的髙性能铁基离温合金，含镍量约为28%，但其热强性水平却与GH3044合金相当。

合金具有良好的热加工塑性和焊接、冷成形工艺性能，主要品种有冷轧薄板、热轧中板、棒材、扁钢和丝材等。

可用于制作在700-1000℃短时工作的火箭发动机和在700-750℃长期工作的航空发动机的高温部件。

GH1131密度为ρ=8.33g/cm³。

GH1131技术标准GB/T 14992—1994《高温合金牌号》GB/T 14995—1994《高温合金热轧钢板》GJB 1952—1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》GJB 2612—1996《焊接用高温合金冷拉丝材规范》YB/T 5245—1993《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》GH1131应用概况与特殊要求该合金主要用作火箭发动机高温部件。

在航空发动机上，已制成加力燃烧室可调喷口壳体和调节片等零部件，并投入生产。

与同类用途的镍基合金相比，合金的高温抗氧化性和组织稳定性较差，在700-900℃长期使用后室温塑性下降，成形性能变差。

GH1131熔炼与铸造工艺采用非真空感应炉熔炼加电渣重熔或电弧炉熔炼加电渣重熔工艺。

GH1131化学成分GH1131成形性能钢锭锻造加热温度为1120±20℃，开锻温度大于980℃，终锻温度不低于900℃，一次加热的变形程度为40%。

板坯轧制加热温度为1150℃±20℃，开轧温度大于l050℃，终轧温度不低于900℃，最后一道压下率不小于10%，薄板热轧的粗轧加热湛度为1160℃±10℃，精轧加热温度为1060℃±10℃，开轧温度大于1000℃，终轧温度不低于800℃，热轧的火次及道次不限。

高温合金铸造流程高温合金铸造听起来就很厉害呢，那我来给你好好讲讲这个流程吧。

一、模具准备。

要进行高温合金铸造啊，模具是很关键的一步。

这个模具就像是一个小房子的框架一样，给高温合金提供一个成型的空间。

模具得提前设计好形状和尺寸哦，可不能马马虎虎的。

要根据我们最终想要得到的高温合金部件的样子来设计。

比如说，如果要铸造一个像小齿轮一样的东西，那模具就得有齿轮的形状。

而且模具的材质也很有讲究，得是那种能够承受高温的材料，不然在高温合金熔化灌注的时候，模具就坏掉了，那可就前功尽弃了。

做好模具之后呢，还得对模具进行清理，就像我们打扫房间一样，不能有杂物，要干干净净的，这样高温合金在里面才能成型得好。

二、合金材料准备。

高温合金可不是普通的材料。

在铸造之前，我们得先把合金材料准备好。

这就像做菜要先准备食材一样。

高温合金的成分可是很复杂的，里面可能有各种各样的金属元素混合在一起。

我们要按照精确的比例把这些元素配好。

这个比例可不能出错，要是哪个元素多了或者少了，就可能影响高温合金的性能。

比如说，镍基高温合金里镍的含量就很关键，如果镍少了，可能高温下的抗氧化性能就不好了。

配好材料之后呢，还要把这些材料进行熔化前的处理，可能要进行研磨之类的操作，让它们变成合适的大小和形状，这样才更容易熔化。

三、熔化合金。

接下来就是熔化合金这个激动人心的环节啦。

这就像是把冰变成水一样，不过要热得多得多。

我们要使用特殊的熔炉来熔化高温合金。

这个熔炉的温度那可高得吓人，能达到一千多摄氏度呢。

在熔化的过程中，要不断地观察合金的状态，就像看着锅里煮的东西一样。

要确保合金完全熔化，而且要均匀熔化，不能有的地方熔化了，有的地方还是硬块。

这时候操作人员可不能分心，得小心翼翼地控制熔炉的温度和加热时间，就像呵护一个小宝贝一样，要是温度或者时间没控制好，合金的质量就会受到影响。

四、浇注。

合金熔化好了之后，就到浇注的时候啦。

这就像是把水倒进模具这个小房子里一样。

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201410730416.9(22)申请日 2014.12.04C22C 33/04(2006.01)B22D 11/18(2006.01)B22D 11/117(2006.01)(71)申请人北京钢研高纳科技股份有限公司地址100081 北京市海淀区大柳树南村19号(72)发明人骆合力 李尚平 曹栩(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司 11286代理人刘灿强 张军(54)发明名称一种高温合金的制备方法及其高温合金(57)摘要本发明公开了一种高温合金的制备方法及该高温合金。

所述高温合金的制备方法包括连铸工艺，所述连铸工艺在真空下进行并包括以下步骤：(1)控制钢液的过热度到20-100℃；(2)使连铸拉坯机拉动引锭杆以拉-停-推-拉的方式周期往复水平运动，将线速度控制在0.5-1.5米/分钟，直到铸坯表面温度稳定；(3)逐渐增大拉坯速度为2-4米/分钟，进行连铸作业，在连铸作业过程中，向连铸中间包内充入0.09-0.05Mpa 的氩气。

利用本发明的高温合金的制备方法，能够生产出低成本高品质的高温合金母材制品。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书7页 附图2页(10)申请公布号CN 104498804 A (43)申请公布日2015.04.08C N 104498804A1.一种高温合金的制备方法，其特征在于，所述高温合金的制备方法包括连铸工艺，所述连铸工艺在真空下进行并包括以下步骤：(1)控制钢液的过热度到20-100℃；(2)使连铸拉坯机拉动引锭杆以拉-停-推-拉的方式周期往复水平运动，将线速度控制在0.5-1.5米/分钟，直到铸坯表面温度稳定；(3)逐渐增大拉坯速度为2-4米/分钟，进行连铸作业，在连铸作业过程中，向连铸中间包内充入0.09-0.05Mpa的氩气。

2.根据权利要求1所述的高温合金的制备方法，其特征在于，所述连铸工艺中，充入所述氩气后，控制真空波动值≤0.002MPa。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010192741.X(22)申请日 2020.03.18(71)申请人 内蒙古赛思普科技有限公司地址 016011 内蒙古自治区乌海市海勃湾区千里山工业园区(72)发明人 徐涛　周海川　张勇　刘志国　任俊　昝智　程鹏　卜二军　曲刚　(74)专利代理机构 北京华专卓海知识产权代理事务所(普通合伙) 11664代理人 王一(51)Int.Cl.C21B 13/00(2006.01)(54)发明名称一种氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法(57)摘要本发明提供了一种氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，包括以下工艺步骤：铁矿粉和熔剂混合后喷入熔融还原炉内；煤粉和石灰粉经混合喷枪与矿粉一同喷入熔融还原炉内；热风通过热风喷枪吹入熔融还原炉的上部空间；氢基还原气体通过还原气体喷枪喷入熔融还原炉内；热风喷枪喷入富氧气体，与炉内CO和H 2发生二次燃烧反应，释放大量热量，加热飞溅的铁液和炉渣，被加热后的熔体重新回到熔池，通过涌泉换热为熔池提供热量，可供铁矿粉熔化所用，也可为还原反应提供热量，喷吹进入熔池的氢基还原气体可以加快熔池还原反应的进行，缩短冶炼周期。

权利要求书1页 说明书7页 附图2页CN 111455121 A 2020.07.28C N 111455121A1.一种氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：铁矿粉和熔剂混合后喷入熔融还原炉内；煤粉和石灰粉经混合喷枪与矿粉一同喷入熔融还原炉内；热风通过热风喷枪吹入熔融还原炉的上部空间；氢基还原气体通过还原气体喷枪喷入熔融还原炉内；热风喷枪喷入富氧气体，与炉内CO和H 2发生二次燃烧反应，释放大量热量，加热飞溅的铁液和炉渣，被加热后的熔体重新回到熔池，通过涌泉换热为熔池提供热量，可供铁矿粉熔化所用，也可为还原反应提供热量，喷吹进入熔池的氢基还原气体可以加快熔池还原反应的进行，缩短冶炼周期。

上海商虎/张工：158 –0185 -9914GH 113材料说明：该合金是一种奥氏体低碳镍-钼-铬合金.HastelloyC-4合金与早期形成的化学成分相似的合金的主要区别是低碳、低硅、低铁、低钨。

这种化学成分使其在650-1040℃范围内表现出良好的稳定性，提高了抗晶间腐蚀的能力，并能在适当的制造条件下避免边缘线腐蚀敏感性和焊缝热影响区的腐蚀。

合金用于烟气脱硫系统、酸洗和酸再生装置、乙酸和农药生产、二氧化钛生产(氯法)、电解电镀等领域。

GH 113的化学成分：碳C(≤0.009)铬铬(14.5≤17.5)镍(剩余)Mo(14.0≤17.0)钛钛(≤0.70)铁Fe(≤3.0)钴公司(≤2.0)锰锰(≤1.00)硅硅(≤0.05)磷磷(≤0.02)硫S(≤0.01)GB/T 15009，GB/T 115010合金技术标准GH 113物理性能描述：熔化温度：1335≤1380℃，密度8.6g/cm3 GH 113力学性能描述热处理方式抗拉强度σb/mpa屈服强度σp0.2/mpa延期率{{# # * $$}} 5 ≤% 收缩率/%/%布氏硬度HBS固溶体处理690275四十-GH 113加工工艺说明：GH 113熔炼过程：GH 113合金的热加工温度范围为1080℃~900℃，冷却方式为水冷或其它快速冷却方式。

为了保证较好的防腐性能，应在热加工后进行固溶热处理。

GH 113锻造工艺：GH 113合金坯的加热温度为1080℃1140℃，最终锻造温度高于900℃。

液压机开坯时，加热温度为1110℃，停止压力温度大于950℃，模锻开压温度为1100℃，停止压制温度高于930℃，环形轧制加热温度为1130℃1150℃，终轧温度为900℃。

棒材和型材的轧制温度为1080×1140℃，终轧温度大于900℃。

GH 113零件热处理工艺：GH 113合金固溶热处理的温度范围为1050℃~1100℃。

对于厚度小于1.5mm的材料，建议采用水淬冷却方式，并采用快速空冷方式获得最大的耐蚀性。

EWE531高强度耐热镁合金熔炼工艺优化邵军【期刊名称】《《中国金属通报》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】2页(P108,110)【关键词】熔炼; 铸造; 高温强度; 工艺优化【作者】邵军【作者单位】贵州航天风华精密设备有限公司贵州贵阳 550009【正文语种】中文【中图分类】TG146.23强度不足、耐热性能不佳和抗腐蚀性不强，严重阻碍了镁合金在航空航天、军工及其它行业中替代铝合金等材料的步伐。

稀土元素，尤其是Y、Nd等，在提高镁合金强度，耐热性、抗腐蚀能力方面作用显著，如WE54和WE43等。

在最近30年～40年中，材料研究方面的科学家又陆续发现一些重稀土元素（Gd、Dy、Tb等）在提高合金的强度，特别是耐热性方面，作用强于Y、Nd等其它稀土元素。

在这些重稀土元素中，Gd的价格相对便宜，作用也较为显著。

Mg-Gd二元合金具有显著的时效强化效果，而且强化相在250℃时仍然具有较高的热稳定性。

这种新型高强度耐热镁合金采用挤压，热处理后加工试棒进行拉伸试验，强度明显高于目前公认的优秀合金WE54。

目前，Mg-Gd-Y-Zr-Nd镁合金熔炼后，浇注成锭，均匀化退火后，用大型挤压机进行正向热挤压，挤压成棒状进行时效处理。

试棒的室温性能、200℃和300℃的高温性能等都远大于传统商业镁合金。

但是，该类镁合金熔炼后，浇注铸件或者试棒，热处理后考察它的室温、高温性能，这样的例子还未见报道过。

本课题就是采用Mg-Gd-Y-Zr-Nd镁合金，优化合金成分，熔炼后浇注成铸件和试棒，然后进行热处理，进行强度试验，考察合金的室温、高温性能。

1 合金制备及试验方案1.1 合金制备本试验采用电阻炉熔炼镁合金，Gd、Y、Zr、Nd均采用中间合金形式加入，分别为Mg-30Gd、Mg-30Y、Mg-30Gd、Mg-30Nd。

熔炼过程中，使用特殊配方的稀土镁合金专用熔剂进行保护，熔炼和精炼均在钢制坩埚中进行，熔炼温度为750℃～820℃。

镍基高温合金的三种铸造成型方法
镍基高温合金是一类在高温下仍能保持高强度和耐腐蚀的合金，因其优异的性能而广泛应用于航空、航天、汽车、化工等领域。

铸造高温合金是一种重要的高温合金类型，其制造流程主要包括熔炼、铸造、热处理和表面处理等环节。

目前，镍基高温合金的铸造成型方法主要包括三种:
1. 真空铸造：真空铸造是一种在高温下进行铸造的方法，可以有效地减少气体干扰，提高铸件质量。

该方法适用于制造大型、高精度、复杂形状的铸件，如航空发动机叶片等。

2. 压力铸造：压力铸造是一种在高温下将熔融金属注入模具中的方法，可以通过增加压力来增加铸件的精度和强度。

该方法适用于制造大型、高精度、复杂形状的铸件，如航空发动机叶片等。

3. 熔模铸造：熔模铸造是一种将熔融金属注入模型中的方法，可以通过制作特殊的熔模来制造复杂的铸件。

该方法适用于制造大型、复杂形状的铸件，如航空发动机叶片等。

以上三种铸造成型方法各有优缺点，具体应用应根据铸件的形状、大小、精度和强度要求等因素进行选择。

真空铸造和压力铸造适用于制造大型、高精度、复杂形状的铸件，而熔模铸造适用于制造大型、复杂形状的铸件。

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