[發(fā)明專利]一種鎳鉻硅青銅合金的加工工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110376464.9
• 申請(qǐng)日: 2011-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102418003A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁花芬;黃國(guó)興;孫飛濤;游金閣;雷雨;楊海麗;孫永輝;盧燕;徐衛(wèi)兵;謝致遙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋁洛陽(yáng)銅業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/06
• 分類號(hào): C22C9/06
• 代理公司: 洛陽(yáng)市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 王自剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有色金屬加工領(lǐng)域技術(shù)，特別是一種鎳鉻硅青銅合金的加工工藝方法。

背景技術(shù)

核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產(chǎn)生大量的電能，每千瓦時(shí)電能的成本比火電站要低20%以上。核電站還可以大大減少燃料的運(yùn)輸量。例如，一座100萬(wàn)千瓦的火電站每年耗煤三四百萬(wàn)噸，而相同功率的核電站每年僅需鈾燃料三四十噸。核電的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是干凈、無(wú)污染，幾乎是零排放，對(duì)于發(fā)展迅速環(huán)境壓力較大的中國(guó)來(lái)說(shuō)，再合適不過(guò)。?

中國(guó)正在加大能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度。積極發(fā)展核電、風(fēng)電、水電等清潔優(yōu)質(zhì)能源已刻不容緩。中國(guó)能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體，清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。?

鎳鉻硅青銅作為核電設(shè)備的關(guān)鍵材料，用于制作各個(gè)關(guān)鍵部件，要求使用各種高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金，其壽命決定著核電設(shè)備的安全運(yùn)行，隨著核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的要求，相關(guān)銅合金的研制開(kāi)發(fā)顯得日益緊迫，目前此材料均為國(guó)外進(jìn)口。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鎳鉻硅青銅合金的加工工藝方法，滿足核電用鎳鉻硅青銅合金棒材或管材或型材的合金的需求，以銅為基?通過(guò)添加鎳、硅、鉻等元素，達(dá)到高強(qiáng)、長(zhǎng)壽命目的，滿足核電用材料要求。

為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問(wèn)題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種鎳鉻硅青銅合金的加工工藝方法，其特征在于：鎳鉻硅青銅合金，化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：鎳：1.60~2.5%、硅：0.5~0.8%、鉻：0.10~0.3%、銅：余量、及不可避免的雜質(zhì)總和：≤0.25%；其中雜質(zhì)總和中：鐵：≤0.05%、錳：≤0.05%、鉛：≤0.01%、鋅：≤0.05%、錫：≤0.02%、鋁：≤0.01%、磷：≤0.005%、鎂：≤0.05%；各組份之和為百分之百；

加工方法為：配料→熔鑄→鋸切→加熱→水封擠壓→拉伸→退火→拉伸→成品時(shí)效退火→包裝入庫(kù)；其加工工藝關(guān)鍵在于：配料、熔鑄、加熱、水封擠壓、拉伸、退火、拉伸及成品時(shí)效退火，余下為現(xiàn)有工藝，現(xiàn)分述如下：

配料：依據(jù)配方要求進(jìn)行配料；

熔鑄：采用中頻感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，加料順序?yàn)殡娿~+?Ni+Si+?Cr+舊料，采用木炭覆蓋，熔煉出爐溫度為1250—1350℃，Ni、Si、Cr投爐前要復(fù)稱，其中Cr為純金屬添加；采用煙灰覆蓋半連續(xù)紅錠鑄造，鑄造速度30～40?mm/min，一次水壓力為20～60?Kpa，二次水流量為20～40升/分鐘；

鋸切：采用鋸床對(duì)鑄錠進(jìn)行頭尾鋸切；

加熱：采用加熱爐對(duì)鋸切后的鑄錠進(jìn)行加熱，加熱溫度：870-920℃、加熱時(shí)間：1.5-2.5小時(shí)；

水封擠壓：采用油壓機(jī)及配套的擠壓模具對(duì)加熱后的鑄錠進(jìn)行水封擠壓，擠壓速度：20-40mm/s、擠壓比：10-23、水封擠壓溫度：850-900℃；

拉伸：采用拉伸機(jī)對(duì)水封擠壓后的棒材或管材或型材等坯料進(jìn)行拉伸，拉伸速度：4-15m/min、拉伸系數(shù)：1.18-1.26、拉伸道次：12次；

退火：采用退火爐對(duì)拉伸后的棒材或管材或型材等坯料進(jìn)行中間退火，退火溫度：500-600℃、退火時(shí)間：1.5-3小時(shí)；

拉伸：采用拉伸機(jī)對(duì)退火后的棒材或管材或型材等坯料進(jìn)行最后道次的拉伸至成品規(guī)格，拉伸速度：4-15m/min、拉伸系數(shù)：1.16-1.25；

成品時(shí)效退火：采用退火爐對(duì)各種拉伸成品進(jìn)行成品時(shí)效退火，退火溫度：400-500℃、退火時(shí)間：2-4小時(shí)；

鋸切：可使用帶鋸切成品定尺，或在擠壓車間710快速鋸或慢速鋸上切成品定尺；

包裝入庫(kù)：按合同要求對(duì)成品退火后的棒材或管材或型材進(jìn)行包裝及入庫(kù)。

鋸切工藝切成品定尺時(shí)可切好試樣，每批成品應(yīng)取2個(gè)拉力試樣（Rm，Rp0.2，A），2個(gè)電阻率試樣。

這些技術(shù)方案，包括改進(jìn)的技術(shù)方案以及進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案也可以互相組合或者結(jié)合，從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。

各添加元素在合金中的作用：

添加鎳：鎳在銅中無(wú)限互溶形成連續(xù)固溶體，銅-鎳合金具有好的耐蝕性、電學(xué)性能和中等強(qiáng)度、高塑性，能夠冷熱態(tài)壓力加工；若含量高于上限則增加生產(chǎn)成本，低于下限則起不到添加效果。

添加硅：硅在銅中室溫溶解度為2%，其沉淀強(qiáng)化效果很微弱，硅能提高銅的硬度和強(qiáng)度，不降低其加工塑性。硅青銅具有力學(xué)性能高、耐蝕、耐磨、焊接性能好、可冷熱態(tài)壓力加工等特性；若高于上限則降低合計(jì)綜合性能，低于下限則起不到添加作用。