真空电磁离心铸造铸管的工艺
专利汇可以提供真空电磁离心铸造铸管的工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 真空 冶金 铸造 领域，具体是真空电磁 离心铸造 铸管的工艺，采用CaO坩锅熔炼，真空电磁离心铸造铸管，采用如下工艺制度：装料→抽真空→ 合金 熔化 、精炼→合金冷凝→升温加料→启动电磁装置和卧式离心装置→ 调温 浇注于铸管模具中。本发明用磁封闭线圈内热 力 学 稳定性 好的CaO坩锅熔炼合金，通过卧式离心铸造铸管的工艺，在合金液离心成型的同时，电 磁场 的作用细化合金的晶粒，从而提高合金的性能。该技术可有效的细化 铸造合金 的晶粒，同时能准确控制合金的成分，使合金的杂质含量低于200ppm，铸管的结晶组织均匀、细小，具有与 热轧 态相同的性能。，下面是真空电磁离心铸造铸管的工艺专利的具体信息内容。
1.一种真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：采用CaO坩锅熔炼， 真空电磁离心铸造，操作步骤如下：
1)合金原材料的装料；
2)真空：抽真空至炉内压力低于2Pa，开始送电；
3)合金的熔化：送电，熔化装入坩锅内原材料，当坩锅内的原材料化清后， 合金液在高于熔点20～80℃的温度范围内精炼3～7min；
4)合金冷凝：精炼结束后，停电冷凝；
5)升温加料；
6)启动电磁装置：调节电磁场强度为0＜H≤0.2T；
7)启动离心装置：调节离心转速为0＜V≤1450r/min；
8)浇注：调节合金液温度，在高于熔点120～200℃的温度范围内浇注于离 心铸模中，得到电磁离心铸管。
2.按照权利要求1所述真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：所得电 磁离心铸管的外径140～350mm，壁厚3～30mm。
3.按照权利要求1所述真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：所述步 骤6)中的电磁场强度为0.02～0.2T。
4.按照权利要求1所述真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：所述步 骤7)中的离心转速为100～1450r/min。
5.按照权利要求1所述真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：所述铸 管材质为1025碳钢、Ni-Cr-W-Al高温合金或Hastelloy C合金。
6.按照权利要求5所述真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：对于 1025碳钢的装料顺序为：Fe和C直接装入所述坩锅中，剩余的Mn和Si加入合 金的料斗内，在升温加料时，重新送电熔化后加入料斗中的Mn和Si。
7.按照权利要求5所述真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：对于 Ni-Cr-W-Al高温合金的装料顺序为：Ni、Cr和W直接装入所述坩锅中，剩余的 Al加入合金的料斗内，在升温加料时，重新送电熔化后加入料斗中的Al。
8.按照权利要求5所述真空电磁离心铸造铸管的工艺，其特征在于：对于 Hastelloy C合金的装料顺序为：Ni、Cr、Mo、W、Fe和Co直接装入所述坩锅中， 剩余的Mn和V加入合金的料斗内，在升温加料时，重新送电熔化后加入料斗中 的Mn和V。
技术领域
本发明属于真空冶金铸造领域，具体是一种真空电磁离心铸造1025碳钢及相 似合金铸管的工艺。
背景技术
发明内容
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：采用CaO坩锅熔炼，真空电磁离 心铸造铸管，采用如下工艺制度：装料→抽真空→合金熔化、精炼→合金冷凝→ 升温加料→启动电磁装置和卧式离心装置→调温浇注于铸管模具中，操作步骤如 下：
1)合金原材料的装料；
2)真空：抽真空至炉内压力低于2Pa，开始送电；
3)合金的熔化：送电，熔化装入坩锅内原材料，当坩锅内的原材料化清后， 合金液在高于熔点20～80℃的温度范围内精炼3～7min；
4)合金冷凝：精炼结束后，停电冷凝；
5)升温加料；
6)启动电磁装置：调节电磁场强度在0～0.2T范围；
7)启动离心装置：调节离心转速在0～1450r/min范围；
8)浇注：调节合金液温度，在高于熔点120～200℃的温度范围内浇注于离 心铸模中，得到外径140～350mm，壁厚3～30mm的电磁离心铸管。
所述步骤6)中的电磁场强度较佳为0.02～0.2T；所述步骤7)中的离心转速 较佳为100～1450r/min。
本发明适用于1025碳钢、Ni-Cr-W-Al高温合金和Hastelloy C合金。对于1025 碳钢的装料顺序为：Fe和C直接装入所述坩锅中，剩余的Mn和Si加入合金的 料斗内，在升温加料时，重新送电熔化后加入料斗中的Mn和Si；对于其他合金， 装料次序随料而定。
本发明的优点：
1、本发明用磁封闭线圈内热力学稳定性好的CaO坩锅熔炼合金，通过卧式 离心铸造铸管的工艺，在合金液离心成型的同时，通过电磁场的作用细化合金的 晶粒，从而提高合金的性能。该技术可有效的细化铸造合金的晶粒，同时能准确 控制合金的成分，使合金的杂质含量低于200ppm，铸管的结晶组织均匀、细小， 具有与热轧态相同的性能。
2、本发明与传统的生产管材的工艺相比，具有工艺简便，成品率高的特点， 可以大大降低生产成本。
3、本发明在真空中将电磁铸造与离心铸造相结合，铸出的铸管致密性好，气 孔、夹渣少，可生产难以充型的薄壁铸件，使合金的组织细化，减少偏析，提高 合金的性能。
4、本发明同时在真空中电磁离心铸造铸管，减少合金的污染，降低合金的杂 质含量，提高合金的纯净度。
附图说明
图1a-b为本发明实施例1铸管的金相组织；图1a中电磁场强度为0T，图1b 中电磁场强度为0.052T。
图2为本发明实施例2铸管的金相组织。
图3a-b为本发明实施例3铸管的金相组织；图3a中电磁场强度为0T，图3b 中电磁场强度为0.05T。
图4为本发明实施例4铸管的金相组织。
具体的实施方式
实施例1
采用CaO坩锅熔炼，真空电磁离心铸造1025铸管，采用如下工艺制度：装 料→抽真空→合金熔化、精炼→合金冷凝→升温加料→启动电磁装置和卧式离心 装置→调温浇注于铸管模具中，操作步骤如下：
1)原材料的装料：对于1025碳钢的装料顺序为：Fe和C直接装入所述坩锅 中，剩余的Mn和Si加入合金的料斗内；
2)真空：抽真空至炉内压力为1.5Pa，开始送电。
3)合金的熔化：送电，熔化装入坩锅内原材料，当坩锅内的原材料化清后， 合金液在1560℃的温度范围内精炼4min；
4)合金冷凝：精炼结束后，停电冷凝；
5)升温加料：重新送电熔化后加入料斗中的Mn和Si；
6)启动电磁装置：调节电磁场强度为0.052T；
7)启动离心装置：调节离心转速为1450r/min；
8)浇注：调节合金液温度，在高于熔点(浇注温度为1680℃)浇注于离心 铸模中，得到外径150mm，壁厚15mm的电磁离心铸管。
图1a-b为铸管的金相组织，可见加磁场的铸管组织要比不加磁场的组织细化 程度要好。
表1给出了铸管的性能，可见其性能与热轧态的合金性能相当。
表1 铸管的性能及热轧态标准
实施例2
与实施例1相比不同之处在于：
采用CaO坩锅熔炼，真空电磁离心铸造1025合金铸管，抽真空至1.6Pa，精 炼温度1550℃精炼5min，磁场强度为0.115T，离心转速为1200r/min，1690℃浇 注。
图2为铸管的金相组织，晶粒全为等轴晶，与实施例1金相组织相比柱状晶 完全没有了，晶粒细化十分明显。
表2给出了铸管的性能，与热轧态的合金性能相当。
表2 铸管的性能及热轧态标准
实施例3
与实施例2相比不同之处在于：
采用CaO坩锅熔炼，真空电磁离心铸造1025合金铸管，精炼温度1570℃精 炼3min，磁场强度为0.05T，离心转速为850r/min，1691℃浇注于外径300mm， 壁厚25mm的铸模中。
图3a-b为铸管的金相组织，可见，加磁场的组织中已完全没有柱状晶，晶粒 全为等轴晶，达到了晶粒的细化。
表3给出了铸管的成分和性能，与热轧态的合金性能相当。
表3 铸管的性能及热轧态标准
实施例4
与实施例3相比不同之处在于：
采用CaO坩锅熔炼，真空电磁离心铸造1025合金铸管，精炼温度1568℃精 炼3min，磁场强度为0.085T，离心转速为200r/min，1697℃浇注。
图4为铸管的铸态组织，晶粒全为等轴晶，与实施例3相比晶粒细化程度更 加明显。
表4给出了铸管的性能，与热轧态的合金性能相当。
表4 铸管的性能及热轧态标准
经试验，本发明同样适用于Ni-Cr-W-Al高温合金或Hastelloy C合金铸管的 铸造，只是装料次序随料而定。对于Ni-Cr-W-Al高温合金的装料顺序为：Ni、 Cr和W直接装入所述坩锅中，剩余的Al加入合金的料斗内，在升温加料时，重 新送电熔化后加入料斗中的Al。对于Hastelloy C合金的装料顺序为：Ni、Cr、 Mo、W、Fe和Co直接装入所述坩锅中，剩余的Mn和V加入合金的料斗内，在 升温加料时，重新送电熔化后加入料斗中的Mn和V。
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