[發明專利]一種結晶器用鉻青銅合金板材及加工工藝

有效

• 申請號: 200810049742.8
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101265537A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 黃亞飛;陳少華;余學濤;張顏;韓衛光;張書遠;董雅杰;呂孝良;李湘海;王剛;袁新民;田宏
• 申請（專利權）人: 中鋁洛陽銅業有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;B23P17/00;B22D21/00;B21B37/74
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技術領域

本發明屬于有色金屬加工領域，涉及一種結晶器用鉻青銅合金板材及加工工藝。

背景技術

隨著冶金連鑄技術不斷更新，板坯、方坯連鑄機用結晶器板用T2、TP2、TAg0.1和冷卻壁用TU2材質已逐步被鉻青銅等高性能材料所取代。鉻青銅結晶器板作為關鍵性基礎結構材料，必須加快其技術研究和開發。因此作為中鋁洛陽銅業有限公司的鉻青銅結晶器板材代表產品——LC1840的生產技術研究與開發較好地符合了當前結晶器材料及今后冷卻壁用材料的更新替代趨勢和發展方向。目前結晶器用的紫銅(T2)、磷脫氧銅(TP2)、銀銅(TAg0.1)等銅板，存在鋼性較差、易疲勞變形、耐磨性不足及因滲銅引起鋼坯星狀裂紋等缺陷。

發明內容

為克服上述結晶器用銅板缺陷，本發明提供“一種結晶器用鉻青銅板材及加工工藝”，加工制作的鉻青銅板材能夠替代目前大型煉鋼、煉鈦、煉鎳等高爐安裝使用的結晶器用銅板。鉻青銅板由于具有：良好的導熱性；良好的耐疲勞強度；常溫與高溫力學性能；剛性好、不易變形；耐磨性能強及適宜于結晶器的苛刻工作條件。在同等條件下，與銀銅相比，一次性過鋼量可達2倍以上，壽命過鋼量達4倍以上，并解決了因滲銅而引起的鋼坯星狀裂紋問題等優點，現已成為板坯、方坯連鑄機用T2、TP2、TAg0.1結晶器和冷卻壁用的TU2銅板的新一代替代材料。

由于銅、鉻兩元素熔點相差很大(Cu熔點1085℃、Cr熔點1855℃)，鉻在銅液中擴散速度很慢，合金液高溫下容易氧化和吸氣，其熔煉一直是一個難題。以往由于Cr易氧化，Cu易吸氣，故Cu-Cr合金熔煉時多在真空條件下進行，但真空設備一般為小型化更適于研究，而不適合產業化生產。在非真空條件下進行熔煉，為使合金成分均勻，需在高溫長時間熔煉，合金氧化燒損嚴重，鉻的收得率極低，而且成分不易控制，熔體易吸氣、造渣嚴重、流動性差，造成鑄錠表面及內部質量控制困難等問題。本發明所述的一種結晶器用鉻青銅板是以銅為基，采用添加鉻和其它微量合金元素形成的一種合金。是采用原料預處理、熔體凈化、表面覆蓋及保護性氣體高效保護等措施和鉻加入方式采用：純Cr+熔煉劑混合或Cu+Cr中間合金等加入方式，實現了元素的精確控制和充分合金化，實現了高品質鑄錠的生產，再經后續熱加工工藝加工制作出結晶器用鉻青銅板材。

本發明所述的結晶器用鉻青銅板材質成分：銅：余量；鉻：0.4～1.5％；及其它不可避免的鐵、鉛、鋅、鎂、磷；硅、鉍等雜質金屬元素總和控制在≤0.2％以下共同組合而成，且各組份之和達到100％。其中鉻：少量固熔于銅，具有細化銅的晶粒，減弱易熔雜質的有害影響，改善銅的高溫塑性，對銅的電導率、導熱性減低較少，所以控制在0.4～1.5％之間。本發明所述的結晶器用鉻青銅板材加工工藝是：熔鑄、銑面、鋸切、加熱、熱軋、矯平、酸洗、探傷、剪切、入庫工序。

有益效果：采用本發明加工制作的結晶器用鉻青銅板材規格：10～80×1000～3000×1000～3300mm；R態產品性能達到：抗拉強度Rm≥225MPa、延伸率A≥25％、厚度公差+2mm/-1mm、寬度公差+40mm、長度公差+40mm、平直度不大于8mm/1m；板材表面目視無污染，超聲波探傷顯示出板平面無不密實性。

實施例1：

加工制作牌號為LC1840熱軋R態結晶器用板材，規格：40X2300X2700mm，加工工藝采用：

熔鑄：首先按重量比分別進行稱重配料，銅：余量、鉻：0.4～1.5％、雜質總和：≤0.2％；原料加入采用純銅、純鉻和熔煉劑混合方式，或者采用純銅、Cu+Cr中間合金加入方式，將各組分配料先后投入工頻爐，在大氣條件下進行熔煉，熔煉溫度：1250～1400℃；采用半連續鑄造成錠坯，澆注溫度：1200～1350℃；

銑面：對鑄錠進行上下表面銑削，保證表面無缺陷；

鋸切：采用鋸床對鑄錠進行定尺鋸切；

加熱：采用加熱爐對錠坯進行加熱，加熱溫度：900～1120℃，加熱時間：2～3小時；

熱軋：采用軋機對錠坯進行熱軋，開軋溫度：850～1000℃，熱軋加工率：60～95％；

再經：矯平、酸洗、探傷、剪切、入庫等工藝完成加工制作。

具體實施方式

本發明所述的結晶器用鉻青銅板材加工工藝是：熔鑄、銑面、鋸切、加熱、熱軋、矯平、酸洗、探傷、剪切、入庫工序。