非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103184357A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103184357103184357A(43)申请公布日2013.07.03(21)申请号201110450171.0(22)申请日2011.12.29(71)申请人北京新北铜铝业有限责任公司地址102615北京市大兴区长子营镇长营工业园区38号(72)发明人王新(74)专利代理机构北京天悦专利代理事务所(普通合伙)11311代理人田明屈献庄(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C9/00(2006.01)B22D21/00(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法(57)摘要本发明涉及一种非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法，包括：(1)烘炉，将含铜原料和覆盖剂装入熔炼炉的炉膛内，使含铜原料熔化为铜水；(2)将金属铬粉碎成粒径为3～5mm的颗粒，用耐火容器盛放并密封，将耐火容器压入铜水中使金属铬颗粒全部释放到铜水中，维持炉膛温度1300～1400℃；(3)用铜箔包裹金属锆，将包有金属锆的铜箔快速压入铜水中，维持炉膛温度1250～1350℃，保温5～10分钟后停炉，扒渣；(4)调节炉膛内温度为1200～1300℃，然后将熔炼炉中的熔体转入浇包中，之后进行浇铸。本发明提供的方法，操作简单，成本低，金属铬和金属锆的氧化损失少并能够进行大规模工业化生产。CN103184357ACN1038457ACN103184357A权利要求书1/1页1.非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔炼前先烘熔炼炉，然后将含铜原料和覆盖剂装入熔炼炉的炉膛内，快速升温至1150～1250℃使含铜原料熔化为铜水，再升温至1300～1400℃；(2)将金属铬粉碎成粒径为3～5mm的颗粒，用耐火容器盛放并密封，然后将耐火容器压入铜水中使金属铬颗粒全部释放到铜水中，之后取出耐火容器备用，维持炉膛温度在1300～1400℃之间；(3)用铜箔包裹金属锆，用耐火棒将包有金属锆的铜箔快速压入铜水中，然后取出耐火棒，维持炉膛温度在1250～1350℃之间，保温5～10分钟后停炉，扒渣；(4)调节熔炼炉功率，使炉膛内温度为1200～1300℃，然后将熔炼炉中的熔体转入浇包中，之后进行浇铸。2.根据权利要求1所述的非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含铜原料包括电解铜和熔炼返料；所述覆盖剂为重量比为1∶1的碎玻璃和硼砂的混合物，覆盖剂的加入量为含铜原料总重量的1～2％。3.根据权利要求1或2所述的非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述耐火容器耐温1350～1600℃；盛放金属铬颗粒后，所述耐火容器的开口处以铜箔密封，铜箔厚度为1～1.5mm。4.根据权利要求3所述的非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法，其特征在于，所述耐火容器压入铜水中的深度为10～15cm。5.根据权利要求1或2所述的非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述耐火棒为石墨棒；包有金属锆的铜箔压入铜水中的深度为15～20cm。6.根据权利要求1所述的非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法，其特征在于，所述浇包的底部设有与其一体连接的漏斗装置，漏斗装置内设有塞棒。2CN103184357A说明书1/3页非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法技术领域[0001]本发明属于有色金属加工制造技术领域，具体涉及非真空熔炼和浇铸铜-铬-锆合金的方法。背景技术[0002]铜-铬-锆合金的化学成分为：0.5％～1.2％的铬，0.05％～0.25％的锆，余量为铜。铜-铬-锆合金具有高的强度和良好的导电、导热性能。自美国发明它以来，被广泛用于高强、高导领域，它是目前研制出的唯一能够满足超大规模集成电路性能要求的高强、高导引线框架材料。铜-铬-锆合金的抗拉强度：Rm≥600Mpa，导电率：λ≥80％IACS，它还有高达500℃以上的再结晶温度。[0003]铜-铬-锆合金的工业化生产的首要问题是熔炼和铸造，由于铬和锆与氧的亲和力很强，因此在熔炼和铸造时必须解决合金元素的氧化损失问题。目前国内外均采用真空熔炼和铸造的方法。[0004]铜-铬-锆合金采用真空熔炼和铸造的方法，其优点是：①防止了铬和锆的氧化损失，金属铬和金属锆的收得率高；②合金的含气量低，致密性好；③周围环境影响小。但是该方法也有很多缺点：①生产能力小，难以形成规模化生产；②生产成本高；③生产效率低，大规格的材料难生产；④真空时铬易挥发，清理炉子时对人身体健康有一定的影响；⑤市场的竞争能力差。因此，能够实现大规模生产的非真空熔炼和浇铸