一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法
【专利摘要】本发明涉及一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法，有以下步骤：将返回料和 / 或废锻件置于真空感应炉中进行精炼，降温浇注成一次料锭；对一次料锭进行化学成分分析后，采用镍、锰、铬、钼、硅中间合金和 / 或碳作为 调节元素成分用料，对合金成分进行调整。将一次料锭与调节元素成分用料中的镍、铬、钼和 / 或硅进行 二次精炼，结膜后加热浇注，或将二次精炼后结膜的合金熔液加入，碳和 / 或锰中间合金进行合金化，结膜后加热浇注成保护气氛电渣炉用电极铸锭。进行电渣重熔，制备成生产叶轮产品用钢锭。本方法获得的返回料合金铸锭完全可以满足产出合格的叶轮产品，极大降低了生产成本，满足工程需要，创造经济效益。
【专利说明】一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种不锈钢的返回料熔炼方法，具体地说是一种叶轮用马氏体不锈钢 的返回料熔炼方法，属于冶金【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 叶轮用马氏体不锈钢（ASTM A-473 S41500)合金是一种核电项目核主泵叶轮用材 料，该合金的突出特点是碳含量低，耐腐蚀性能优良；Cr、Ni含量较高；Η、0、Ν等有害气体元 素要求低。具有相对高的初熔温度，良好的强度及韧性指标，以及较好的抗冷热疲劳性能。 其成分要求如表1所示。
[0003] 表1 化学成分要求（wt%)。
【权利要求】
1. 一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法，其特征在于按以下步骤进行： (1) 将返回料和/或废锻件的表面清理干净，然后置于真空感应炉中，启动真空设备抽 真空，当真空度彡3. 2Pa时送电熔化合金，合金熔化过程中控制真空度彡12. IPa ;将温度 升至980?1080°C时，控制真空度彡3. 2Pa，控制时间为10?20min;将合金熔液升温至 1550?1630°C进行精炼，精炼时间为25?35min，精炼过程中控制真空度< 1. OOPa，精炼 结束后降温至合金熔液表面结膜，将结膜的合金熔液加热至1510?1570°C，浇注成一次料 锭； (2) 当一次料锭的成分按重量百分比在Ni 4. 00?4. 50%，Cr 12. 50?13. 50%，Mo 0? 55 ?0? 75%，Mn 0? 80 ?0? 90%，Si 0? 10 ?0? 30%，C 0? 03 ?0? 05%，余量为 Fe 的范围内 时，准备进行二次精炼；当一次料锭中的Ni、Mn、Cr、Mo、Si和/或C成分超出上述范围时， 采用镍、锰、铬、钥、硅中间合金和/或碳作为调节元素成分用料，使各调节元素成分用料与 一次料锭混合后的全部物料的成分符合上述成分范围； (3) 当不需要调节一次料锭成分中的镍、锰、铬、钥、硅和/或碳成分时，将一次料锭置 于真空感应炉中，启动真空设备抽真空，当真空度< 3. 2Pa，送电升温至1550?1630°C进行 二次精炼，合金熔化过程中要求真空度< 12. IPa，二次精炼时间为25?35min，精炼过程 中控制真空度< 2. IPa，二次精炼结束后降温至合金熔液表面结膜；当需要调节一次料锭 中的镍、锰、铬、钥、硅和/或碳成分时，将一次料锭与调节元素成分用料中的镍、铬、钥和/ 或硅中间合金置于真空感应炉中，启动真空设备抽真空，当真空度< 3. 2Pa时，送电升温至 1550?1630°C进行二次精炼，合金熔化过程中要求真空度彡12. IPa，二次精炼时间为25? 35min，精炼结束后降温至合金熔液表面结膜；当需要调节一次料锭中的碳和/或锰时，将 二次精炼后结膜的合金熔液加热至结膜完全熔化，在真空条件下进行合金化，控制真空度 彡200Pa，并加入调节元素成分用料中的碳和/或锰中间合金，保温5?lOmin，，降温至合 金熔液表面结膜； (4) 当步骤（3)中不需要调节一次料锭成分中的碳和/或锰时，将步骤3中二次精炼结 束后结膜的合金熔液加热至1510?1570°C，加热过程中控制真空度< 3. 2Pa，然后浇注成 电渣用电极铸锭；当步骤3中需要调节一次料锭成分中的碳和/或锰时，将步骤（3)中合金 化后结膜的合金熔液加热至结膜1510?1570°C，加热过程中控制真空度< 3. 2Pa，然后浇 注成电渣用电极铸锭； (5) 利用步骤（4)中浇注获得的电极铸锭，在保护气氛电渣炉中进行规格为￠850电渣 钢锭的电渣重熔，熔炼过程中控制氩气吹入量为（12?15)m3/h，添加Si-Ca粉量为3. OKg/ 吨，重熔电流控制在14000?16000A，重熔电压控制在75?85V，最终生产出合格的生产叶 轮用产品的钢锭。
2. 根据权利要求1所述的一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法，其特征在于所 述的步骤（1)中启动真空设备抽真空后，当真空度< 3. 2Pa送电熔化合金，合金熔化过程中 控制真空度< 12. IPa，精炼过程中控制真空度< 3. 2Pa。
3. 根据权利要求1所述的一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法，其特征在于所 述的步骤（3)中启动真空设备抽真空后，当真空度< 3. 2Pa送电熔化合金，合金熔化过程中 控制真空度< 12. IPa，精炼过程中控制真空度< 3. 2Pa。
4. 根据权利要求1所述的一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法，其特征在于所 述的步骤（4)中在真空条件下进行合金化时，加热过程中控制真空度< 3. 2Pa。
5.根据权利要求1所述的一种叶轮用马氏体不锈钢的返回料熔炼方法，其特征在于所 述的步骤（5)中在保护气氛电渣炉中进行规格为〇>850电渣钢锭的电渣重熔，熔炼过程中 氩气吹入量为（12?15)m3/h，添加Si-Ca粉量为3. OKg/吨，重熔电流14000?16000A，重 熔电压75?85V。
【文档编号】C22B9/04GK104404356SQ201410749560
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】赵忠刚, 文长春, 刘莹, 栾威威, 萨仁格日乐, 王春波, 伦建伟, 岳景东 申请人:沈阳科金特种材料有限公司