由于铁镍基耐蚀合金中较高的Cr、Mo含量及Cu成分,使合金无论在氧化性介质还是还原性介质中均具有良好的抗点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀能力及相对于镍基合金较高的性价比,广泛应用于石油、化工、天然气、核电等行业的,具有良好的市场应用前景。本文通过对冶炼工艺的优化、高温扩散均匀化工艺的研究,研制出高品质N08028铁镍基耐蚀合金的生产制造工艺,主要的研究成果为:(1)通过对VOD炉外精炼工艺的研究,使吹氧阶段的C元素可降至0.005%。研究了初始钢液温度、脱气阶段还原剂加入量以及还原时间对Cr元素收得率以及气体含量的影响,使Cr元素平均的收得率可达到98.5%,极限氧含量可达10ppm以下。为提高VOD吹氧脱碳时的Cr元素的收得率以及最大限度的降低O含量,钢液的最佳初始温为1660～1670℃,脱气过程中Al粒的加入量以每炉200-260kg为宜,极限真空度下的还原时间应大于10min。(2)为进一步提高合金纯净度,对比了三种原材料处理工艺,得出对采用中频炉+LF+VOD工艺处理后返回料的纯净度最为理想;对比了三种电渣重熔渣系,确定了CaF:Al2O3:CaO:MgO=60%:20%:10%:10%四元渣系冶炼后的电渣锭纯净度效果最佳。(3)N08028合金铸态组织中存在以Cr、Mo元素富集形成的脆性有害σ相,该析出相的存在严重影响合金的耐蚀性能。对锻态试样在不同温度下保持相同的时间后实验得出σ相析出峰为900℃～1000℃,完全回溶温度为1200℃。(4)实验结果表明:Mo元素的偏析比Cr元素大得多,但是由于Cr元素的含量(27%左右)大于Mo元素的含量(3%左右),因此两元素的偏析程度绝对值相差不大。对Cr元素的均匀化而言,在1100～1200℃范围内,提高温度和延长时间对于降低偏析的效果同样有效;对Mo元素的均匀化而言,延长时间比提高温度对于降低偏析的效果更加有效。(5)经计算N08028合金中Cr、Mo元素的扩散系数D与温度T的关系分别为:(6)通过计算N08028合中Cr、Mo元素的残余偏析指数,得出适用了工业生产的高温扩散工艺,即在1200℃下的扩散时间为18～20小时,可消除合金中的σ相;采用预变形加锻中高温扩散工艺,可使N08028合金在1200℃下仅需要扩散10小时,便可消除合金中的σ相。