本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種同爐雙成分合金冶煉澆注方法。
背景技術(shù)：
由于在真空條件下冶煉可以避免大氣熔煉和澆注過程中產(chǎn)生的合金元素易氧化、燒損等問題，從而可實現(xiàn)精確地控制化學(xué)成分，冶煉制得的合金還具有低的氣體含量、低的金屬夾雜物、低的有害雜質(zhì)含量等特點。因此，真空冶煉已成為精確控制化學(xué)成分、制備高純凈材料的重要手段。而小容量真空感應(yīng)爐作為中試生產(chǎn)設(shè)備已被廣泛應(yīng)用。在產(chǎn)品開發(fā)階段，往往會調(diào)整某一或某幾種化學(xué)成分，分析這種成分變化對性能的影響，不同爐次生產(chǎn)的產(chǎn)品會導(dǎo)致要求相同的成分會有差距，最終造成需要對比的差異成分的性能被誤導(dǎo)。
專利cn106086301a公開了不同鋼種同爐、同包冶煉澆注方法，通過不同材質(zhì)的鋼種在同一個爐子和同一個中間包中進行冶煉的方法解決了大容量爐子不能生產(chǎn)小重量需求的鑄件或鋼錠的問題，但是還存在每次澆注后鋼包內(nèi)剩余鋼水量無法精確控制，進而導(dǎo)致所生產(chǎn)鋼種化學(xué)成分不能精確控制的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種同爐雙成分合金冶煉澆注方法，通過模具定量化及控制爐內(nèi)剩余鋼水量，精確控制同一爐次生產(chǎn)的不同合金的化學(xué)成分。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種同爐次不同化學(xué)成分合金的冶煉澆注方法，合金的冶煉澆注工藝包括熔化期、精煉期、合金化階段1、澆注階段1、合金化階段2和澆注階段2；其中：
(1)熔化期：初裝料為基體合金及難熔難氧化合金，合金加入量根據(jù)合金1的成分計算，在合金熔化過程中調(diào)整熔煉功率和向爐內(nèi)充入保護氣體；
(2)精煉期：只有一個精煉期，根據(jù)所煉鋼種化學(xué)成分分為兩個或多個精煉階段，所有精煉階段都在合金化階段1之前完成，精煉期在高溫高真空條件下進行，精煉時間根據(jù)鋼種要求確定；
(3)合金化階段1：加入易揮發(fā)易氧化合金，根據(jù)合金1成分計算合金加入量，合金加入前向爐內(nèi)充入保護氣體；
(4)澆注階段1：在合金化階段1完成后取樣分析鋼水化學(xué)成分，待成分滿足合金1成分要求后，測溫并保證出鋼溫度在允許范圍內(nèi)后帶電澆注成合金1；
(5)合金化階段2：合金1澆注完成后即補加合金，使鋼液化學(xué)成分滿足合金2成分要求；
(6)澆注階段2：在合金化階段2完成后取樣分析鋼水化學(xué)成分，待成分滿足合金2成分要求后，測溫并保證出鋼溫度在允許范圍內(nèi)后帶電澆注成合金2。
進一步，所述的同爐次不同化學(xué)成分合金的冶煉澆注方法中合金2的某一或某幾種化學(xué)成分的含量高于合金1，其他化學(xué)成分的含量與合金1相同。
進一步，所述的同爐次不同化學(xué)成分合金的冶煉澆注方法中合金化階段1和2中按照工藝要求加入順序依次加入合金，加入的一種合金全熔后再加入另一種合金。
進一步，所述的同爐次不同化學(xué)成分合金的冶煉澆注方法中澆注階段1和2中均采用帶電澆注模式。
進一步，所述的同爐次不同化學(xué)成分合金的冶煉澆注方法中澆注階段1前根據(jù)鑄模容量和合金1的質(zhì)量要求確定澆注終點，在鑄模的相應(yīng)位置做好標(biāo)線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益效果：
1.本發(fā)明在澆注階段1完成后根據(jù)合金2與合金1的成分差異補加合金，避免了在產(chǎn)品開發(fā)階段所煉鋼種的部分元素成分要求不同，其他元素成分要求相同，由于是不同爐次生產(chǎn)的導(dǎo)致要求相同的成分相差較大，最終造成需要對比的差異成分引起的性能變化被誤導(dǎo)的情況。
2.本發(fā)明采用同一爐次生產(chǎn)不同化學(xué)成分合金，提高了生產(chǎn)效率和材料利用率，降低了生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例中不同爐次不同化學(xué)成分合金的冶煉澆注工藝圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及若干較佳實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)說明，但不限于此。
以使用150kg真空感應(yīng)爐生產(chǎn)2只(單只重量75kg)合金為例。
合金1的化學(xué)成分目標(biāo)要求為：c0.1％、si≤0.01、mn1.65％、cr0.14％、ni0.85％、cu0.15％、mo0.45％(wt.％)；合金2的化學(xué)成分目標(biāo)要求為：c0.1％、si0.2％、mn1.65％、cr0.14％、ni0.85％、cu0.15％、mo0.45％(wt.％)。
(1)熔化期：裝料前，根據(jù)合金1化學(xué)成分要求以150kg為基進行配料。在鑄模內(nèi)刻好標(biāo)線，保證鋼液進入鑄模內(nèi)，鋼液面到達此標(biāo)線時鋼液重量為75kg。
初裝料為c、cr、cu、ni、mo及工業(yè)純鐵，合金加入量根據(jù)合金1的成分計算，在合金熔化過程中調(diào)整熔煉功率和向爐內(nèi)充入保護氣體以確保初裝料順利熔化；
(2)精煉期：本鋼種只有一個精煉階段，精煉時間為15min，精煉溫度為1610℃-1630℃，精煉真空度為爐內(nèi)壓力越低越好，本實施例中精煉真空度為爐內(nèi)壓力20-30pa。
(3)合金化階段1：加mn，根據(jù)合金1成分計算mn加入量，合金加入前向爐內(nèi)充入15000pa保護氣體；
(4)澆注階段1：合金化階段1完成后，取樣分析鋼水化學(xué)成分并進行適當(dāng)微調(diào)，待成分滿足合金1成分要求后，測溫并保證鋼液溫度在1570℃-1580℃時進行帶電澆注，當(dāng)鑄模內(nèi)鋼液面到達標(biāo)線即停止?jié)沧⑼瓿珊辖?澆注；
(5)合金化階段2：合金1澆注完成后即補加si，此時坩堝內(nèi)剩余鋼水量為75kg，以75kg為基計算si的加入量；
(6)澆注階段2：合金化階段2完成后，取樣分析化學(xué)成分并進行適當(dāng)微調(diào)，使鋼液化學(xué)成分滿足合金2成分要求，測溫并保證鋼液溫度在1570℃-1580℃時帶電澆注成合金2。具體工藝過程見圖1。
脫模后，在兩只鋼錠的相同位置取樣，在基本相同的條件下分析化學(xué)成分。合金1化學(xué)成分為c0.099％、si0.003、mn1.654％、cr0.153％、ni0.853％、cu0.157％、mo0.452％(wt.％)；合金2化學(xué)成分為c0.097％、si0.209％、mn1.648％、cr0.154％、ni0.855％、cu0.156％、mo0.455％(wt.％)，兩只錠要求相同的元素成分上相差不大，要求不同的元素成分控制達標(biāo)。
本發(fā)明的上述實施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。