1.一種低氧含量高合金化鎳基母合金及粉末的制備方法,其特征在于:
步驟一、以Ni-50wt.%Cr中間合金、Ni-5wt.%B中間合金、Ni-Mo中間合金、Ni-Nb中間合金,以及鋁塊、海綿鈦、海綿鋯、石墨塊作為原料,各種原料的純度均大于99.9%;金屬原料在5vol.%鹽酸水溶液中進行預處理,去除表面氧化物,預處理時間為25-35min,酒精洗凈后在烘箱中于60℃下處理烘干30-90min;
步驟二、預處理后的原料按照高合金化母合金的成分進行配料,得到混合原料。混合原料進行真空感應熔煉;熔煉過程中采用陶瓷坩堝,并在爐料熔清后加大功率,使熔池溫度上升至1670℃,再加入2wt.%碳塊,保溫25-35min,熔煉過程中使用電磁攪拌器對熔池進行攪拌,使氧充分脫除,接著再加入1wt.%的Al和Ti以及0.01wt.%B,保溫8-12min,之后降溫、充入氬氣,將鋼液澆筑成母合金自耗電極棒;
步驟三、將渣料加熱至熔融狀態后,倒入結晶器中,結晶器為銅制水冷坩堝,將步驟二制備得到的母合金自耗電極棒緩慢下降至熔融的渣料中,通電起弧后,調整重熔電壓至30-50V,電流3000-5000A,自耗電極受電阻熱緩熔化,熔化后的鋼液與渣料反應、提純后,在結晶器底部結晶,得到純凈、均勻、表面光潔的母合金電渣錠;經真空電渣重熔后,母合金氧含量小于150ppm,硫含量小于20ppm;
步驟四、將母合金鑄錠表面氧化皮去除,在帶有冷卻系統與保護氣氛的高速盤磨破碎裝置中進行破碎;對破碎后的粉末進行篩選,得到母合金粉末。
2.根據權利要求1所述的一種低氧含量高合金化鎳基母合金及粉末的制備方法,其特征在于:所述的高合金化母合金的成分為:Ni-9.15wt.%Al-19.23wt.%Cr-6.62wt.%Mo-3.31wt.%Nb-1.15wt.%Ti-0.15wt.%Zr-0.02wt.%B-0.18wt.%C;鎳基合金母合金的液相形成溫度為1135℃。
3.根據權利要求1所述的一種低氧含量高合金化鎳基母合金及粉末的制備方法,其特征在于:步驟三所述的渣料配比為15-20wt.%CaO,3-5wt.%Ca,8-10wt.%CeO,10-15wt.%Al2O3,3-5wt.%TiO2,余量CaF2。
4.根據權利要求1所述的一種低氧含量高合金化鎳基母合金及粉末的制備方法,其特征在于:步驟四所述的盤磨裝置采用冷卻水進行冷卻,采用高純氬氣進行保護,研磨環內徑和研磨塊直徑的比為5:1。
5.根據權利要求1所述的一種低氧含量高合金化鎳基母合金及粉末的制備方法,其特征在于:步驟四所述的母合金粉末的最終氧含量小于200ppm,硫含量小于20ppm,夾雜物質量小于0.002wt.%,粉末顆粒的平均粒徑≤20μm。