铁铜合金棒材制备方法.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CN108504893A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810444076.1(22)申请日2018.05.10(71)申请人沈阳有色金属加工有限公司地址110209辽宁省沈阳市经济技术开发区冶金十路二号(72)发明人董艳霞王宏君张建张洪张昱王永胜(74)专利代理机构沈阳亚泰专利商标代理有限公司21107代理人许宇来(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/08(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称铁铜合金棒材制备方法(57)摘要铁铜合金棒材制备方法属于热处理制备工艺技术领域，尤其涉及一种铁铜合金棒材制备方法。本发明提供一种可制备高性能铁铜合金棒材的铁铜合金棒材制备方法。本发明包括以下步骤：1）熔炼与铸造；2）挤压与淬火；3）拉伸与时效；所述步骤1）熔炼与铸造包括以下步骤：电解铜—装炉—加木炭覆盖—熔化—加铜铁中间合金、铜混合稀土中间合金—升温熔化—烫炉头－取样分析—加铜磷中间合金、金属锌—静置—取样分析、调整成分—烫炉头—铸造；所述步骤2）挤压与淬火包括以下步骤：铸锭—加热—挤压—淬火；所述步骤3）拉伸与时效包括以下步骤：挤压棒坯—拉伸—Ⅰ时效—拉伸—Ⅱ时效—拉伸。CN108504893ACN108504893A权利要求书1/2页1.铁铜合金棒材制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）熔炼与铸造；2）挤压与淬火；3）拉伸与时效；所述步骤1）熔炼与铸造包括以下步骤：电解铜—装炉—加木炭覆盖—熔化—加铜铁中间合金、铜混合稀土中间合金—升温熔化—烫炉头－取样分析—加铜磷中间合金、金属锌—静置—取样分析、调整成分—烫炉头—铸造；所述步骤2）挤压与淬火包括以下步骤：铸锭—加热—挤压—淬火；所述步骤3）拉伸与时效包括以下步骤：挤压棒坯—拉伸—Ⅰ时效—拉伸—Ⅱ时效—拉伸。2.根据权利要求1所述铁铜合金棒材制备方法，其特征在于所述步骤1）熔炼与铸造中投料包括金属铁、混合稀土、锌、磷，铁、混合稀土、磷分别做成铜-铁、铜-混合稀土、铜-磷中间合金。3.根据权利要求2所述铁铜合金棒材制备方法，其特征在于所述金属铁按投料总量0.5%计算，混合稀土按总量0.03%计算，锌按总量0.025%计算，磷按总量0.05%计算；铁、混合稀土、磷分别做成铜-11%铁、铜-15%混合稀土、铜-10%磷中间合金。4.根据权利要求1所述铁铜合金棒材制备方法，其特征在于所述步骤1）熔炼与铸造中炉内加Cu和木炭，木炭厚度为60mm，升温至1200～1250℃加入铜铁中间合金、铜混合稀土中间合金使之熔化，温度自然降低，3～5分钟再升温至1200～1250℃，这时倾动炉体使铜液流入炉头进行烫炉头10～15分钟，搅拌取样分析铁含量，Fe分析合格后加入铜磷中间合金、金属锌，再保温静置，取样分析磷元素含量，合格后保温准备铸造。5.根据权利要求1所述铁铜合金棒材制备方法，其特征在于所述步骤1）熔炼与铸造中铸造步骤包括以下步骤：倾动炉体再烫炉头，让炉头充分预热后出炉浇铸，并调整铜合金液温度，倾动炉体使嵌入炉头的石墨管对准结晶器中心并垂直于结晶器水平面，打开限流阀，铜液经过阀门－石墨管路进入结晶器进行铸造；以烟灰覆盖结晶器内熔体表面。6.根据权利要求5所述铁铜合金棒材制备方法，其特征在于所述倾动炉体再烫炉头10～15分钟，让炉头充分预热后出炉浇铸，并将铜合金液温度调整到1200～1250℃，这时倾动炉体使嵌入炉头的石墨管对准结晶器中心并垂直于结晶器水平面，打开限流阀，铜液经过阀门－石墨管路进入结晶器进行铸造，铜液在结晶器内高度为距结晶器上沿10～15mm并使石墨管浸入其中；以烟灰覆盖结晶器内熔体表面，铸造温度1200～1250℃，铸造速度1.1～1.3mm/s，铸造时冷却水压力为0.15～0.25MPa；铸造尺寸根据下道工序挤压加工的要求来确定。7.根据权利要求1所述铁铜合金棒材制备方法，其特征在于所述步骤2）挤压与淬火中挤压生产前将模具充分预热，预热温度300-400℃，然后安装好，挤压工序产品加工率不低于85%；淬火温度800-850℃，利用挤出产品余热进行淬火，挤压、淬火在生产线上同时进行。8.根据权利要求1所述铁铜合金棒材制备方法，其特征在于所述步骤2）挤压与淬火中2CN108504893A权利要求书2/2页将铸锭加热到800-850℃，送进挤压筒挤压成棒坯，棒坯尺寸根据下道工序拉伸加工的要求确定，挤压机前机架出口安装水槽，使棒坯挤出模孔后直接进入水槽中快速冷却，不必再次加热进行水冷淬火，水温是20-30℃，水槽中自动翻料系统将棒坯推出，切除头尾，检查棒坯表面及内部质量、尺寸，合格后转入拉伸工序。