精密合金冶炼方法

精密合金真空感应熔炼

其特点是在较优质的原材料条件下，能够冶炼纯净度较高气体含量较少，化学成份控制精确的合金。这是由于真空感应炉具备有钢液长期在高真空下精炼；强烈的感应搅伴以及中间取样手段等功能所致，从容量来看亦有不断扩大趋势，如美国已有15吨容量的大型真空感应炉用以生产高温合金和精密合金，西德有一台世界上最大的30吨真空感应炉。

精密合金电弧炉冶炼

用电弧炉来冶炼精密合金无疑是一种对旧传统的突破。正如前述，就整个精密合金来说，它有各种各样不同的要求，针对具体要求选用最经济的方法来冶炼，是比较科学而合理的，上海钢铁研究所早在1974年开始应用电弧炉冶炼4J29等30种牌号的精密合金沿用，已取得了良好的效果，以后国内一些兄弟单位亦络续开始采用。与此同时，随着一近年来国外对电弧炉装备和工艺改革发展迅速，以此为借鉴，可使精密合金采用电弧炉冶炼取得更好的发展。

精密合金铸锭技术

铸锭是冶炼工序中不可缺少而且是十分重要的一个环节，特别是对高合金钢高强度钢而言，铸锭更为重要。因为往往由于铸锭不慎导致前功尽弃。

为了解决铸锭的质量问题，核心是如何在浇注过程中防止二次氧化的问题。

1)真空浇注，即在真空条件下完成浇注作业，如真空感应炉，但缺点是投资大，操作费用高；

2)保护浇注，即在钢包底部水口周围按装惰性气体保护装置，防止空气对钢液的沾污。同时在钢锭模钢液表面放置保护渣以与空气隔绝；

3)水平连注，对于小批量高合金钢而言，水平连注将是一种十分有效的方法，这是因为水平连注不仅在提高成材率降低成本等方面，而特别是在防止浇注中二次氧化有它的独特的优越性.这是由于水平连注机的中间包直接与结晶器连接，呈现了完整的全封闭系统，同时由于钢液直接在水冷的铜结晶器中快速冷却，这种独特的结晶组织使一切热加工性能较差的合金有了明显的改善，上海钢研所已开展水平连注技术的研究。

当前世界上水平连注技术正处于迅速发展时期，已有较多突破。在这方面卓有成效的有美国、西德、意大利和日本等 。

1.在选择精密合金的冶炼方法时，要从质量、炉批量成本等方面综合考虑，在大多数情况下。如要求超低碳精确控制成份，脱气，提高纯净度等。采用电弧炉加炉外精炼方式，是一种较为理想的方式，在高质量要求的前提下，真空感应炉仍不失是一种好的方法.但应尽可能梁用较大的容量。

2.应当注意浇注技术，防止钢液在浇注过程中的沽污，而水平连注对精密合金来说更具有独特的意义 。

磁性合金包括软磁合金和硬磁合金 （又称永磁合金）。前者矫顽力低（m），后者矫顽力大（>10⁴A/m）。常用的有工业纯铁、电工钢、铁镍合金、铁铝合金、铝镍钴系合金、稀土钴系合金等。

热双金属是不同膨胀系数的两层或两层以上的金属或合金沿整个接触面彼此牢固结合而构成的复合材料。高膨胀合金作主动层，低膨胀合金作被动层，中间可加入夹层。随温度的变化热双金属可发生弯曲，用于制造热继电器、断路器、家用电器启动器及化学工业和动力工业用的液体、气体控制阀等。

电性合金包括精密电阻合金、电热合金、热电偶材料和电触头材料等，广泛用于电工器件、仪器、仪表制造领域。

磁致伸缩合金是具有磁致伸缩效应的一类金属材料，常用的有铁基合金和镍基合金，用于制造超声和水声换能器件、振荡器、滤波器和传感器等。

通常包括磁性合金（见磁性材料）、弹性合金、膨胀合金、热双金属、电性合金、贮氢合金（见贮氢材料）、形状记忆合金、磁致伸缩合金（见磁致伸缩材料）等。

此外，实际应用中也常把一些新型合金划入精密合金的范畴，如阻尼减振合金、隐身合金（见隐身材料）、磁记录合金、超导合金、微晶非晶合金等。

精密合金按其不同的物理性能又分为7类，即：软磁合金、变形永磁合金、弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金、热电隅合金。

绝大多数精密合金是以黑色金属为基的，只有少数是以有色金属为基的 。

2019年8月30日，《精密合金—牌号》发布。

2020年7月1日，《精密合金—牌号》实施。

《精密合金牌号(GB/T 15018-1994)》由中国标准出版社出版。

最有代表性牌号为4729，称为“可伐”合金管(Ni29C018)。一般是生产冷拔玩料。其热轧生产特点是:管坯要侧皮、加热温度一般在1100t109C,炉尾预热温度簇800℃.加热时要防止硫渗入管坯中，因为镍和硫容易形成低熔点的硫化物，造成“热脆性”。“可伐”合金管在1100-1250℃范围内塑性是很高的，因而穿孔没有什么困难，但温度超过1270℃，将出现过烧，塑性显著下降，因此要严格控制炉温。

蓝脆的原因大多数铁素体一珠光体组织的45#精密钢管，随温度升高，在300℃左右韧性降低。它发生在45#精密钢管表面有蓝色氧化膜的温度范围，因此称为蓝脆。蓝脆发生在合金元素很低的退火或正火的45#精密钢管中。

在下列3种情况下均观察到蓝脆。

(1)在150～350℃温度范围测定45#精密钢管的强度和韧性；

(2)在150～350℃温度范围进行温加工，然后在室温测定45#精密钢管的强度和韧性；

(3)室温进行冷加工后，再经150～350℃温度范围加热，在室温测定45#精密钢管的强度和韧性。