一种采用半连续铸造生产高强铜合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110964943A(43)申请公布日2020.04.07(21)申请号201911317599.0B22D11/128(2006.01)(22)申请日2019.12.19B22D11/124(2006.01)B22D11/059(2006.01)(71)申请人无锡隆达金属材料有限公司B22D11/111(2006.01)地址214105江苏省无锡市锡山区安镇街道翔云路18号(72)发明人高鑫浦海涌李淑苹周向东郑晓飞曾秋婷(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良(51)Int.Cl.C22C9/06(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)B22D11/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种采用半连续铸造生产高强铜合金的方法(57)摘要本发明属于有色金属加工技术领域，具体涉及一种采用半连续铸造生产高强铜合金的方法。本发明特征在于包含以下成分及质量百分比：镍14~16%，锡7~9%，铌0~0.2%，锰0~0.8%，余量为铜和不可避免的杂质。本发明包括以下步骤：配料、熔炼、成分分析、精炼、温度控制、烫炉头和浇管、铸造、拉坯。优点在于：在铜镍锡合金基础上添加了铌和锰元素，增加了合金的弥散强化效果，有利于提高合金的强度；采用半连续铸造彻底解决了模型铸造好水平连铸过程中的缩松和缩孔缺陷的问题；偏析缺陷减少的比较明显，生产效率提高较大。CN110964943ACN110964943A权利要求书1/1页1.一种采用半连续铸造生产高强铜合金的方法，其特征在于，所述铜镍锡合金管材质量百分比的成分：镍14~16%，锡7~9%，铌0~0.2%，锰0~0.8%，余量为铜和不可避免的杂质；其制备方法包括以下步骤：（1）配料：按各原料的质量百分比称取相应的原料，对原料进行烘干；（2）熔炼：在熔炼炉中先加入电解铜，再添加烘烤后的锻烧木炭覆盖，然后加电解镍和锡锭，最后加入铌和电解锰，均匀搅拌；（3）成分分析：在所有物料均熔化完毕，均匀搅拌后，静置5~20分钟，于铜水液面以下100~200mm取样对其进行成分分析；（4）精炼：用捞渣器反复搅拌金属液，并捞出金属液表面的浮渣，重复上述操作3~5次；（5）温度控制：调节功率，将铜液温度控制在1250～1300℃；（6）烫炉头和浇管：采用下内孔为φ5~15mm的浇管进行浇铸，要求炉头烫烘，黏结炉头的铜全部融化，碗底周边残铜需全部熔化，方可进行铸造；（7）铸造：铸锭规格为φ150~250mm，单线铸造，采用高度为150~300mm，内径为φ152~260mm的石墨结晶器，结晶器液面全程采用碳黑覆盖，直至拉出结晶器；（8）拉坯：保持结晶器液面平稳，严禁液面溢出结晶器面，浇管保持在结晶器正中，铸坯插入金属液深度为10～20mm，正常拉坯速50~200mm/min，铸坯长度为1000~8000mm，冷却水3水温控制在20~35℃，流量控制在5~15m/h，水压为0.2~0.4MPa。2.根据权利要求1所述采用半连续铸造生产高强铜合金的方法，其特征在于，步骤（1）中电解铜、镍板烘干温度为700~900℃，时间为1~4小时。3.根据权利要求1所述采用半连续铸造生产高强铜合金的方法，其特征在于，步骤（2）中木炭烘烤温度为110~130℃，时间为1~4小时。4.根据权利要求1所述采用半连续铸造生产高强铜合金的方法，其特征在于，步骤（2）中所用熔炼炉为工频感应熔炼炉。5.根据权利要求1所述采用半连续铸造生产高强铜合金的方法，其特征在于，步骤（6）中所用浇管材质为石墨。6.根据权利要求1所述采用半连续铸造生产高强铜合金的方法法，其特征在于，步骤（8）保持结晶器液面距上口10~20mm，开始浇铸时，浇铸过程中需补充少量碳黑以保证该覆盖层的完整。2CN110964943A说明书1/5页一种采用半连续铸造生产高强铜合金的方法技术领域[0001]本发明属于有色金属加工技术领域，具体涉及一种采用半连续铸造生产高强铜合金的方法。背景技术[0002]铜镍锡系合金具有很高的强度、弹性、一定的导电性、优良的耐腐蚀和磨擦性能、高温抗应力能力强、无毒、成本较低等特点，其中Cu-15Ni-8Sn系合金经较大形变热处理后，由于相的分解在合金内形成周期性的调幅组织结构，可以获得抗拉强度达1400MPa的超高强铜合金，从而取代Cu-Be合金，具有广阔的应用前景，因而受到极大的重视。[0003]目前关于铜镍锡系合金的专利大多涉及成分的设计和棒材的生产，没有专利介绍关于大铸锭的生产方法，申请公布号为03151047.7的专利公开了一种含钛的铜镍锡调幅分解型耐磨轴承合金及其制备方