Inconel600的熔炼中的脱氧与脱硫（2）

1真空熔炼

攀长钢在1991年就采用真空感应熔炼，研制出Inconel600，而且锻造塑性良好，因此真空感应熔炼仍然是Inconel600的主要熔炼工艺之一。一般真空感应熔炼炉的坩埚采用电熔镁砂和硼酸筑成，中科院金属研究所最新研究表明，采用CaO坩埚对镍基高温合金除硫和除氧具有很好的效果，但是坩埚的使用寿命也并不乐观，目前不太适合大规模工业生产。真空感应炉在高真空下，可以有很好的脱气效果，其脱氧途径有去除氧化膜脱氧、沉淀脱氧和真空下碳脱氧。沉淀脱氧就是向金属中加入对氧亲合力比铁大的元素(脱氧剂，比如C、Al、Si－Ca等)，使之与金属中溶解的氧结合成不溶于金属的氧化物或复合氧化物而析出。而在低压的情况下，C的脱氧效果是常压下脱氧的100多倍。这是由于碳氧反应生成的CO气体，随着真空泵的不断工作，被不断抽出炉外，使化学反应不断朝着生成CO方向进行。

真空脱氧主要发生在熔化期，对镍基合金熔清时脱［O］率可以达到40%～70%。精炼是十分重要的一个过程，不仅可以使成分均匀化，还是继续除杂质、除气的重要过程。精炼温度高和保温时间长可以加速碳氧反应的进行及微量有害杂质的挥发。但温度过高或时间过长会加剧坩埚供氧反应，使金属中的氧质量分数反而上升。所以应根据合金的要求控制精炼期的温度，时间和真空度。真空感应熔炼没有加入炉渣，因此不能采用扩散脱硫的方式进行脱硫，一般可以采用一些与硫亲和力比较大，而且能够生成高熔点，低密度，与inconel600熔体界面张力大、且易于上浮的硫化物或者产物为高度弥散的硫化物的脱硫剂［5］，常用的有Si－Ca或脱硫剂(Ca、La)进行脱硫。

其中Ca的加入一般都是在最后才加入，其终产物为CaS和氧硫化钙或钙酸盐的复合物，在合金液中极易上浮而被除去，即使有少量残留，也由于它们在变形过程中始终保持球形，不仅不会对合金性能造成不利影响，有时还消除合金的各向异性性能。