1、中华人民共和国航空工业标准HB/Z 38-93 K401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K401合金冶炼工艺说明书HU/Z 38-93 代替HB;Z38-82 1 主题内事与适用范围本说明书规定了K401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100140kgK401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 5154-88 K401含金链HB 5407-88
2、 等静压成型镇质增捐3 原材料选用3. 1 冶炼本合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23. 1. 1 镰z牌号为Ni-Ol或Ni-l.，3. ,. 2铭:牌号为JCr99或JCr98.50 3. .3铝z牌号为A199.7或A199.6 0 3. ,. 4 铁:牌号为MHTi一0或MHTi-lo3. 1. 5 鸽E牌号为W-l或W-2.，3. .6 棚z牌号为B20，也可用Ni-B或Cr-B。3.1. 7 碳:牌号为TSC型商纯光谱电极或一级石墨电极c3.2 当使用返回料冶炼时，必须将表面清理干净，不允许使用粘铁、粘砂和氧化皮严重的浇胃口。不允
3、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 舍金的配料4.1 配料应按HB5154-88的要求进行计算，推荐的配料成分见下表z申国航窑工业总公司1993-11-05发布1994一03-01实施1 HB/Z 38-93 元素名称配入量%-M 余4.2 称料应接专用称料单进行，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本说明书附录A的规定。5.2 增蜗采用优质电熔镜砂打结成型或等静压成型.打结地揭用的优质电熔镜砂化学成分应符合:MgO注96.0% ，Si021. 5.% ，Fe2030.
4、 5.% ，A1203O. 2% ，Cao1. 8%;颜色量自色或黄色薄静压增塌应符合田5407-88的规定。5.3 增捐的制作及烧结工艺可按工厂现行的方法进行，装料前应仔细检查增桶。5.3. 1 瑞锅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 甜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 新增锅烧结后，应采用纯镇、本合金返回料或成分相近的镇基合金返回料洗炉，洗妒料装入量不应少于正式冶炼时的最大装入量，洗炉时合金熔体的过热温度不得低
5、于本合金的精炼温度。5.5 键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。新镀模应烫模后方可使用。6 合金的冶炼工艺6. 1 新料的冶炼6. ,. 1 装料次序如下=a.装入三分一的镰板和二分之一碳。b.装入三分之-镰板、全部铅和鸽及剩余碳。c.装入余下的镇板.d.装料应下紧上松。e.在加料器内分别装入铝、铁和跚铁。6. 1.2 合炉t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，但应确保冶炼温度和时间。6. .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
6、请，炉料开始熔化后，应密切注意炉内情况及时倾动蜡塌，以利于炉料的自动缓慢下沉熔化，如发现架桥HB/Z 38-93 应及时捣料，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.回温1400土10o.cMBEll-华nu ns 司瞌rb剧山门|川机-vW町，-4m大量功率kW lZ0 m卢布120 却V2喜蜷雳 【幡zaab同国)也晴.。撞撞，、，20 时阔分K401合金新料冶炼工艺曲线图l6.1.4 精炼:炉料化清的判断一般是以熔池平静，停止冒泡，被面停止翻膜为标志，炉料全部化清后，在140KW功率下保持适当时间使金属液温度到1540-15800C ，并在此温度下保持一段时间。精炼期
7、末真空度应保持在1.30-0.13Pa(10-3级mmHg)0精炼期结束后，即可停电冻结，以待进入合金化期。6. 1. 5 合金化z整个合金化期既要防止温度过高，又要在高真空下进行。因此，熔池金属冻结后，炉内压力应低于O.67Pa(S X 1O-3mmHg) 0当钢水温度不高于14500C时，在60KW功率搅拌下，用57min时间缓慢均匀地加入铝、铁，然后以lZ0KW功率搅拌熔化并倾动增捐2-3次。以促使熔池上、下部位的合金成分均匀化。随后停电降温至15000C以下加入棚，然后以120KW功率搅拌并倾动地揭23次，3min后停电降温。6.1.6 、挠注:当停电降温至1400土100C时，以12
8、0KW功率搅拌lmin，即可带电混注。烧注后，保持lOmin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，即吁合炉抽真空，当炉内真空度达到O.67Pa(S X 1O-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。6.2.3 为了提高合金的纯洁度，经真空重熔精炼的返回料，除非另有规定，一般应采用陶在泡沫过滤器进行净化处理，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键。3 HB/Z 38-93 回温 AV -2-AHV 士llB
9、E山AU Au d-SA 测温1540t: / ,/ 1580 功率tW 最大I 4 I 41 国ZEE-U同mv咽民hn口温沪时间(分K401合金返回料重熔工艺曲线图2合金键精整及检验合金链按HB5161-88的技术要求进行精整、检验、刻号和包装。4 7 HB/Z 38-93 附录A真空度和涌气率的要求及检测万法(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链，在ZG-I0和ZG-25等真空感应炉内重熔料健前对炉子真宅度和漏气率的检查。A1 寞空度的要求t一般规定在炉体干燥，炉内甜崩经烧结以后，抽真空至炉内压力小于0.67Pa(S X 10-3mmHg)的时间，ZOOkg
10、真空炉不大于60mn;10和25kg真空炉不大于15minoA2 漏气率的要求:冷态规定200kg真空炉不大于O.40Pa!min(3 X lO-3 mmHg)/min; 10和25kg真空炉不大于O.20Pa/min(1. 5XI0-3mmHg)/mino带柑涡检测时，200kg真空炉不大于1. 07Pa/min(8 X 10-3mmHg)/min; 10和25kg真空炉不大于O.53Pa/min(4 X 10卢3mmHg)/mln. A2. 检测条件冷态系指甜锅炉体冷态，干燥不带增塌。带增塌系指炉体冷态，干燥，带有烧结后的增塌。A2.2 检测方法:在炉内压力小于O.67Pa/min(5 X 10 3mmHg)，不停泵的条件下，同时关闭高、低真空阀门，每分钟记录一次真空度，直至第5mm。其第5mn的压力P5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z一s = PS亏旦。S一一一漏气率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柑塌条件下检查。A4 检测期限:Xt于ZG-L!型真空炉，每次开始生产前必须检测;ZG-IO和ZG-25等真空沪原则上每次更换增塌后检测。附加说明=本标准由中国航空工业总公司航空材料热T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u5
