[發明專利]鈦銅合金材料及其生產方法

無效

• 申請號: 200710011310.3
• 申請日: 2007-05-16
• 公開（公告）號: CN101050492A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 趙景財;夏曙光
• 申請（專利權）人: 趙景財;夏曙光
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/00;B22D21/00;C22F1/08
• 代理公司: 沈陽利泰專利代理有限公司
• 代理人: 李樞

技術領域

本發明涉及一種銅合金，特別是涉及一種鈦銅合金，用以替代鈹青銅。

背景技術

鈹青銅具有百年以上的發展歷程，在工業領域，尤其是精密儀器儀表制造業占有舉足輕重的作用，然而，由于鈹青銅的原料鈹含量稀少，僅占地殼中的0.0005％，因此，其價格非常昂貴，鈹在配制配金的生產中，特別是在熔化工序具有很大的毒性，危害操作者的健康，另外，鈹青銅生產工藝要求嚴，工序多，流線長，不僅如此，能源消耗大，生產成本高。由于鈹青銅具有上述缺點，因此需要有一種新的銅基彈性材料問世以取代之。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機械強度高、彈性好、耐磨性和耐蝕性高的鈦銅合金材料，以及該材料的生產方法。

采用的技術方案是：

本發明的鈦銅合金材料，主要由5-6％的Ti、93-94％的Cu以及0.5-1％的第三元素，經熔鑄、軋制制成，所述的第三元素為Al或Fe或Cr或Cd，構成三元素合金。

鈦銅合金的生產方法，包括熔鑄、均勻化處理、熱軋、淬火、酸洗、冷軋、時效處理，工藝步驟：

熔鑄工藝：

將93-94％的Cu放入真空感應爐中熔化，待Cu料熔化后立即投入5-6％的Ti料，轉動爐體增大液面便于排氣，排氣時間為8-12分鐘，隨即投入0.5-1％的第三元素，即Al或Fe或Cr或Cd，靜止8-12分鐘，即可澆注，澆注溫度：1100-1150℃；澆注速度：7-12秒/塊；起模后立即水淬；

均勻化處理工藝：

將過飽和表面鑄錠置于10KW電爐中進行加熱，加熱溫度：800-850℃，保溫時間：不低于5小時，加熱方式隨爐升溫，然后進行熱軋。

熱軋工藝：

在Φ335m/n三輥軋機上進行，總加工率90％、軋制道次：12-14次中間經二次加熱，軋制尺寸：4.5-5m/m，末軋溫度：不低于600℃；

淬火工藝：

此步分兩種處理方式：

(1)半成品淬火：氬氣保護，水淬；

所用設備：H45箱式電爐

淬水介質：水

淬火溫度：800-850℃

加熱時間：10-30分

(2)成品淬火：氬氣保護，油淬

所用設備：直式管狀爐

淬火介質：液態石蠟或變壓器油

淬火溫度：800-850℃

加熱時間：10-20分鐘

酸洗工藝：

淬火后的半成品需要進行酸洗，酸洗液為10％HNO₃、20％H₂8O₄和70％水，酸洗溫度：60-80℃以上，酸洗后進行水洗；

冷軋工藝

半成品軋制在Φ380m/n二輥機進行；成品軋制在四輥軋機上進行，加工率：40-50％，最大80％以上，寬展度：3-6％；

時效處理工藝

方法有二：

其一是真空時效處理，所用設備：管式真空爐，時效處理溫度350-400℃，時效處理時間2-3小時，時效方式；以100-150℃/小時升溫，在10^-3t以上真空度下進行，經保溫后降至80℃，破真空出爐；

其二是石蠟液爐時效處理，所用設備：石蠟爐，時效溫度：350℃-400℃，時效時間：2-3小時，時效處理方式：蠟液在90℃下裝料排除氣體，以100℃/小時升溫，經保溫后降至80℃以下出爐。

本發明與合金相比，不僅價格便宜，而且強度高，彈性好，同時還具有良好的耐磨性，耐蝕性及可焊性。

具體實施方式

實施例一

本發明的鈦銅合金材料，由5.4％的Ti、93.8％的Cu及0.8％的Al經熔鑄、軋制制成Cu-Ti-Al三元素合金。

鈦銅合金的生產方法，包括熔鑄、均勻化處理、熱軋、淬火、酸洗、冷軋、時效，工藝步驟：

熔鑄工藝：

將93.8％的Cu放入真空感應爐中熔化，待Cu料熔化后立即投入5.4％的Ti料，轉動爐體增大液面便于排氣，排氣時間為10分鐘，隨即投入0.8％的第三元素Al，靜止10分鐘，即可澆注，澆注溫度：1100-1150℃；澆注速度：10秒/塊；起模后立即水淬；

均勻化處理工藝：

將過飽和表面鑄錠置于10KW電爐中進行加熱，加熱溫度：800-850℃，保溫時間：6小時，加熱方式隨爐升溫，然后進行熱軋。

熱軋工藝：