1、中华人民共和国航空工业标准HB/Z 43-93 K405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K405合金冶炼工艺说明书1 主题内容与适用范围HB/Z 43-93 代替HB/Z43-82 本说明书规定了K405含金的配料成分、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，._.140kgK405合金，用金属型商注成适合亘熔的料链。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 5156-88 K405合金键HB 54
2、07-88 等静压成型镇质增锅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:3. 1. 1 镇:牌号为Ni-Ol或Ni-L3.1.2 锚z牌号为JCr99或1C198.503. 1.3 锢z牌号为Mo-1或Mo-2o3. 1.4 钝z牌号为W-l或W-2。3. ,. 5铝z牌号为八199.7或AI09.ho3.1.6 铁=牌号为MHTi-O或MHTi-l，也叫使)司经真卒国耗馆炼的金属铁。3. ,. 7钻z牌号为Co-或(丁。-23.1.8跚t牌号-为.5-20，也口J肘Cr-B、N803. 1. 9 错E牌号为HZr-OL
3、3. 1. 10钳t牌号为Ce-3。3. 1. 11 碳:TSC砸高纯光谱电极或一级石思电极。3.2 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、氧化皮严重的温冒口，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 含金的配料中国航空工业总公司199311-05发布1994-03-01实施1 HB/Z 43-93 4. 1 配料应按HH5156-88的要求进行计算，推荐的配料成分且表:元素名称配入量% Ni 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
4、和检测方法应符合附录A的规定。5.2 增塌采用优质电熔镇砂打结成型或等静压成型。打结捕塌用的优质电熔镇砂化学成分应符合:MgO二三96%.Si02二1.5% ，FeZOl运0.5%.Alz03运0.2%.CaO1.8%，颜色呈白色或黄色;等静压、咐塌应符合HB5407-88的规定。5.3 蜡塌的制作及烧结工艺可按工厂现行的方法进行。装料前应仔细检查蜻塌。5.3.1 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 增唱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
5、经部分不允许修补。5.4 新站塌烧结后，应采用纯镇、本合金返回料或成分相近的镇基合金返回料?先炉。洗炉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于本合金的精炼温度。5.5 镀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lOOOC以上。新钝模应烫模后方可使用。5.6 浇注用漏斗砖的表面应清理干净，使用时应预热到500t:左右，并保持lh以上。6 合金的冶炼工艺6. 1 新料的冶炼6.1.1 装料次序如下:a.装入三分之一的镇板和二分之一碳。b.依次装入全部的钻、铺、鸽、锢，并均匀撒入兰分之一碳。C.装入剩余镰板和碳，部分镰板可装在炉内加料槽中。d.装
6、料应下紧上松。e.依次分别把铝、铁和用铝锚包在一起的棚、错、锦装入加料器内。6.1.2 合炉:装料后即可合炉抽真空，当真空度达到O.67Pa(5X 1Q-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。HB/Z 43-93 测匾1400士lO.C细川|lA 且zolZ0 量昌主测坦i刷飞It则功率kW 最大帮姆懈边丑ZSE-O同川口司向h.。撞撞12 K405合金新料冶炼工艺曲线时间分3图16. 1. 3 熔化: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，及时倾动增揭，以利于炉料的自动缓慢下沉熔化，如
7、发现架桥应及时捣料，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。6. 1- 4 精炼z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.倾动站塌2-3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1560-15900C ，并在此温度下保持一段时间。精炼期末真空度应保持在1.3O. 13Pa(10.2-10-3mmHg)，精炼期结束后，即可停电冻结。6. ,. 5 合金化z烙池金属冻结后，当炉内压力低于.67Pa(5X 10-JmmHg)、钢水温度不高于14500C时，可缓慢均匀地加入铝、钦，然后以120KW
8、功率搅拌并倾动增塌-2-3次，以促使熔池上、下部位的含金成分均匀化。随后停电降温至15000C以下加入棚、错、铺，然后以120kW功率搅拌并倾动地塌23次.3min后停电降温。6. 1. 6 浇注z当停电降温至1400t时，以120kW功率搅拌约lmin，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 装剌时可添加0.02%的碳，其它元素可酌情调整。6.2.2 炉料装完后，即可合妒抽真空，当炉内真空度达到O.67Pa(5X 1。一3mmHg)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H8/Z 43-
9、93 添加含金元素时，可参照因II主曲线进行。测温lS600C I f 15J.10b 功事i:W 140 -费!学;捆温HOO土10c最大挠注bd吨。刊100 曲Egg-O叫的ah嗣由.。时间分)K405合金返回料重熔工艺图26.2.3 为了提高合金的纯洁度，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。合金锥精整及检验合金键按HB5156-88的技术要求进行精整、检验、刻号和包装。4 7 H8/Z 43-93 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
10、熔炼铸造高温合金钱，在ZG-10和ZG一25等真空感应炉内重熔料镜前对炉子真空度和漏气率的检查。A1 真空度的要求.般规定的在炉体干燥，炉内增锅烧结以后，抽真空至炉内压力小于O. 67P (5 X 10-mmHg)的时间，200Kg真空炉不大rGOmin;lO和25kg真空炉不大于lSmin。A2 漏气率的要求z冷态规定200kg真空炉不大于O.40Pa/min(3X 1O -3mmHg)/min; 10和25kg真空炉不大于O.20Pa/minO. 5X 10 3mmHg)/mino带增锅检测时.200kg真空炉不大于1. 07Pa/mn (8 X 10 mmHg)/min; 10和25kg
11、真空炉不大fO. 5:.Wa/min(4XIO-3mmHg)/ nun o A2.1 检测条件t冷态系指增锅炉体冷态，干燥不带蜡肘。ffi牡塌系指炉体冷态，干燥，带有烧结后的增桶。A2.2 检测方法:在炉内压力小于O.67Pa/rnim(5 X 10 mmHg)，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?直到第5minQ其第Smin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zP一二5P一一CU S一漏气卒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珩塌条件下检查。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-IO和ZG-25等真空炉原则上每次更换增塌后检测。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
