Inconel690合金是美国Inco公司发明的一种含镍铬分别接近60%、30%的奥氏体型镍基耐蚀合金，具有在各种类型高温水中不受晶间应力腐蚀开裂影响的特点，是核电站压水堆蒸汽发生器传热管的理想材料。为了满足核动力装置对材料质量越来越高的要求，该合金冶炼中普遍追求高纯洁度，尤其是极低氧、硫含量的控制工艺。硫是镍基合金中致命的有害元素，硫含量较高时，将严重影响该合金的加工性能。较高氧化物夹杂含量，通常是镍合金零件疲劳裂纹的萌生地及扩展的通道，从而降低镍基合金Inconel690高温持久性能和高温蠕变强度，使材料功能失效。
Inconel690合金通常采用真空炉冶炼，随后电渣重熔的方法进行生产。真空感应炉冶炼耐火材料的选择对该合金纯净度有显著影响。研究人员在真空感应炉使用3种不同材质坩埚熔炼Inconel690合金，分析研究了炉衬材质对真空感应炉冶炼Inconel690合金氧硫含量的影响。
Inconel690标准中对A1、Ti没做规定，但从文献来看，国外产品都含有一定量的A1、Ti，所以内控成分中规定了Al、Ti含量。使用CaO、MgO、A1203，三种坩埚在200kg和500kg真空感应炉进行试验。MgO、CaO、A12O3三种坩埚材质的成分见表1。
表1 MgO、CaO和A12O3三种坩埚材质的成分／%
坩埚材质
MgO
CaO
A12O3
Na2O
MgO
97.60
1.34
CaO
0.55
98.70
0.11
A12O3
11.36
2.47
85.57
0.6
钢锭脱模冷却后，用取样钻床钻孔取样，用美国LECO公司生产的CS-600碳硫分析仪分析硫含量；钢锭锻造后，在中部切取气体样，并切削加工成Φ4mm×4mm试样，用美国LECO公司生产的TC-600氧氮分析仪分析氧含量，在低氧范围（0.0001%～0.05%），分析精度±0.025×10-6。试验结果如下：
（1）由于镁质炉衬中的MgO在真空下发生分解，发生炉衬向钢液传氧现象，产品[O]、[S]平均含量分别在28×10-6、55×10-6，平均脱氧率、脱硫率分别为81.3%、8.3%，镁质炉衬对Inconel690合金氧、硫控制较差。
（2）使用钙质炉衬冶炼Inconel690合金，合金全氧含量受大气湿度、炉役状况的影响而波动大，平均[O]为33×10-6，平均脱氧率78.0%；平均脱硫率83.3%，[S]稳定达到10×10-6。钙质炉衬对产品硫含量控制较好，氧含量控制一般。
（3）铝镁质炉衬由于在真空下A12O3不易分解，真空下稳定性比镁质、钙质炉衬高，且无吸水性，产品[O]、[S]平均含量分别在13×10-6、55×10-6，平均脱氧率、脱硫率分别为91.3％、8.3％，铝镁质炉衬对产品氧含量控制最好，硫含量控制较差。（晓红）
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