一种铜镁合金的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115094259A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210674118.7(22)申请日2022.06.15(71)申请人安徽飞翔新材料科技有限公司地址236300安徽省阜阳市阜南县经济技术开发区(72)发明人谢石龙(74)专利代理机构合肥广源知识产权代理事务所(普通合伙)34129专利代理师徐国法(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C9/00(2006.01)B22D7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种铜镁合金的制备方法(57)摘要本发明提供了一种铜镁合金的制备方法，本发明属于铜镁合金材料技术领域，本发明Mg以氧化镁沥青焦球的形式加入，提供了以沥青焦为覆盖剂，将氢氧化镁与沥青焦按比例混合，磨细后制团，然后焦结成多孔、具有一定强度的焦结物，进入真空熔炼炉反应，氧化镁沥青焦球既起到覆盖作用，又起到还原作用，使镁的氧化物进入覆盖剂中，而且能起到造渣、结渣的效果，明显的消除了氧化皮夹杂和高昂的设备成本，并且使熔融的铜镁合金流动性有所改善，表面裂纹减少，成分均匀，熔化温度低，易于破碎，便于加入。成分含量高，易于吸收。CN115094259ACN115094259A权利要求书1/1页1.一种铜镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按照Mg为0.9％‑1.1％，Cu为余量的重量百分含量对铜合金元素进行配比，其中Mg以氧化镁沥青焦球的形式加入，按比例称取球形氧化镁和电解铜板；(2)装炉:采用分层装炉，即先将坩埚底上铺上一层铜片，将氧化镁沥青焦球总量的10%~15%覆盖在铜片之上，然后重复实施上述铺装，直至装完；(3)抽真空熔炼：关闭真空感应炉炉盖并对真空感应炉抽真空，当真空感应炉炉内真空度小于3Pa时送电加热，在750℃~800℃温度下焦结10~20分钟，升温至1300℃~1350℃进行还原反应20~30分钟，打开充氩气阀，缓慢向真空感应熔炼炉的炉体内充入高纯氩气，使熔炼炉内压力升至‑0.08Mpa时，进行精炼，精炼时间15~20分钟，精炼过程中使用石墨棒进行搅拌，后关闭氩气阀；(4)浇铸：将合金液浇铸到铸模腔，浇铸完成。2.如权利要求1所述的一种铜镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)氧化镁沥青焦球的制备方法为沥青焦、氢氧化镁、去离子水按重量份数7∶2∶1搅拌混合均匀、浸泡，将浸泡后的浆状物料加入到搅拌釜中，在氮气保护下，升温到180℃进行物理脱水0.5~1h，转移至煅烧炉中继续升温到400~450℃进行化学脱水，再升温到750℃~850℃煅烧，并在该温度下保温1~1.5h后停止加热，取出自然降至室温，即得。3.如权利要求1所述的一种铜镁合金的制备方法，其特征在于，步所述骤(2)中坩埚为石墨坩埚。4.如权利要求1所述的一种铜镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中浇铸将加热功率降至40KW±5KW，保持20~25s开始浇铸在300~350℃预热1~1.5h的铁铸模腔，浇铸时间10~15s。2CN115094259A说明书1/4页一种铜镁合金的制备方法技术领域[0001]本发明属铜镁合金材料技术领域，具体涉及一种铜镁合金的制备方法。背景技术[0002]在非铁合金的溶炼中，各种金属元素的特性不同，为满足各自熔炼合金的需要，常采用各种中间合金。铜镁中间合金有着重要用途，在轨道交通接触线、铝合金熔炼等领域有重要应用。镁是一种低熔点易燃烧的轻金属，其燃点为475℃，密度124g/cm3，熔点649℃，沸点1108℃，而铜的熔点为1080℃，接近镁的沸点。少量的镁含量对铜液的流动性产生很大的影响，而上引连铸工艺设备对铜的流动性非常敏感，流动性降低使镁铜合金在结晶器内壁凝固的过程中摩擦力增大，导致牵引力增大，并且造成表面裂纹，甚至拉断。镁是很强的还原剂，极易与炉体中的氧和空气中的氧氧化生成氧化镁。铜镁中间合金，目前的制备工艺需要两个坩埚，目前的制备工艺需要两个坩埚，在第一个坩埚内熔化高纯铜，在第二个坩埚内加入镁，将镁液与铜液混合，又或者当坩埚内铜液温度达到预设温度时，石墨钟罩将镁压入铜水内，等镁完全熔化以后，将钟罩取出来，配制成Cu‑Mg的中间合金，后浇铸成型。但现有方法极易造成镁的偏析。例如CN102994789A一种铜镁中间合金添加装置及添加方法，包括底座、支柱、塞棒、钟罩、压头及横臂，是利用钟罩将镁压入铜水内，但制备成本造价高，并不能从根本上上改善现有工艺的缺陷，避免明解决镁元素含量不均匀、镁损耗大、易氧化结渣的问题依然存在。例如CN104611584A一种铜镁中间合金的熔制方法将预热后的铜分三批加入到镁液中，继续加热镁液，但偏析的不良