一种铝青铜合金及其制备方法.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CN110484765A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910921079.4(22)申请日2019.09.26(71)申请人河南科技大学地址471003河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人程楚宋克兴张彦敏周延军陈拂晓李继文刘伟韩超莫长春赵培峰刘亚民(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人胡云飞(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C9/01(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种铝青铜合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种铝青铜合金及其制备方法，制备方法包括以下步骤：1）配料：按照铝青铜合金组成取相应组成的氧化物，所述相应组成的氧化物包括铜的氧化物；造渣剂为氧化钙；铜的氧化物、铝粉、造渣剂的质量比为100：（23.50~38.32）：（4.67~35.45）；将相应组成的氧化物、铝粉、造渣剂混合均匀，得混合物；2）将步骤1）中的混合物进行铝热自蔓延反应，得到由合金熔体和还原渣组成的高温熔体；3）将高温熔体金渣熔炼分离，扒渣，精炼，浇铸，即得铝青铜合金；本发明的铝青铜合金的制备方法生产成本低，效率高，实现铜基体中Al元素的添加同时，避免了其他合金中Al残留难以消除的问题。CN110484765ACN110484765A权利要求书1/1页1.一种铝青铜合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）配料：按照铝青铜合金组成取相应组成的氧化物，所述相应组成的氧化物可以与铝粉发生铝热自蔓延反应，所述相应组成的氧化物包括铜的氧化物；造渣剂为氧化钙；铜的氧化物、铝粉、造渣剂的质量比为100：（23.50~38.32）：（4.67~35.45）；将相应组成的氧化物、铝粉、造渣剂混合均匀，得混合物；2）将步骤1）中的混合物进行铝热自蔓延反应，得到由合金熔体和还原渣组成的高温熔体；3）将高温熔体金渣熔炼分离，扒渣，精炼，浇铸，即得铝青铜合金。2.如权利要求1所述的铝青铜合金的制备方法，其特征在于，所述相应组成的氧化物还包括锰的氧化物或铁的氧化物中的至少一种；铜的氧化物、锰的氧化物的质量比为100：（0.83~5.28）；铜的氧化物、铁的氧化物的质量比为100：（0.85~10.87）。3.如权利要求2所述的铝青铜合金的制备方法，其特征在于，所述相应组成的氧化物还包括镍的氧化物；铜的氧化物、镍的氧化物的质量比为100：（4.42~10.65）。4.如权利要求1所述的铝青铜合金的制备方法，其特征在于，步骤3）中金渣熔炼分离为，在重力和电磁场作用下进行合金熔体和还原渣的搅拌和分离，分离的温度为1450~1850℃，分离的时间为1~5min；所述电磁场的频率≥1000Hz。5.如权利要求1所述的铝青铜合金的制备方法，其特征在于，步骤3）中扒渣为，扒除体积分数85~95%的还原渣。6.如权利要求1所述的铝青铜合金的制备方法，其特征在于，步骤3）中精炼为，加入体积为合金熔体体积10~30%的预熔渣，底吹喷吹脱氧剂，在电磁场作用下进行精炼，精炼温度为1250~1500℃，精炼时间为5~20min；所述电磁场的频率≥1000Hz；所述预熔渣为二元渣氧化钙-氟化钠或氧化钙-氟铝酸钠，预熔渣中氧化钙的质量分数为70~85%。7.如权利要求6所述的铝青铜合金的制备方法，其特征在于，步骤3）中底吹喷吹脱氧剂的载气为惰性气体、还原性气体中的任意一种或两种。8.如权利要求6所述的铝青铜合金的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述脱氧剂为CaB6粉、B粉、碱金属蒸汽中的任意一种或两种以上，脱氧剂的用量为合金熔体重量的0.1~0.6%。9.采用如权利要求1~8中任意一项所述铝青铜合金的制备方法制备得到的铝青铜合金。2CN110484765A说明书1/8页一种铝青铜合金及其制备方法技术领域[0001]本申请涉及铜合金制备技术领域，具体涉及一种铝青铜合金及其制备方法。背景技术[0002]除黄铜和白铜以外的铜合金称为青铜合金。铝青铜合金为含有铝的青铜合金。铝青铜因具有很高强度、硬度、抗蚀性和耐磨性等优异的性能，而被广泛应用于制造齿轮坯料、螺旋桨、阀门等特殊功能的零件。铝青铜合金主要是在铜元素基体中加入铝元素，铝元素的重量百分比≤11.5％，还可以含有其他添加元素。常用的铝青铜合金为QAL9-4、QAL5、QAL10-4-4等。[0003]现有技术中的铝青铜合金的制备方法主要是熔炼法，即直接将金属铜和铝(或铜铝的中间合金)在一定温度下进行熔炼；当含有添加元素时，还将添加元素金属铁、镍、锰(或铁、镍、锰的中间合金)在一定温度下进行熔炼，待成分均匀后进行浇铸，得到合金