[發明專利]一種鐵白銅合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201210137546.2
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102676877A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 賀永東;劉玉強
• 申請（專利權）人: 金川集團有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C1/03
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李子健;李迎春

技術領域

本發明涉及屬于金屬冶煉技術領域，尤其涉及一種鐵白銅合金及其制備方法。

背景技術

白銅合金因其具有良好的冷熱加工性能，較高的力學性能，良好的導熱性能和耐腐蝕性能，對應力腐蝕有著其它合金材料無法比擬的優越性，具有抑菌、防止海洋生物附著，常用作制作冷凝器，廣泛用作潛艇、艦船、海濱電站、核電站以及海水淡化領域。耐腐蝕、抗沖刷磨蝕是該合金極其重要的使用性能。?

我國幅員遼闊，南方和北方、沿海和內陸的水質條件不同，不同地域的水質含Cl^﹣、S^2﹢、SO₄^2﹣、NH₄^﹢、PH值以及含泥砂等固體懸浮物的量不同，對銅合金冷凝管的耐蝕、抗磨蝕性能提出了不同的要求。我國目前廣泛使用的BFe10-1-1合金冷凝管，其使用壽命在8-15年左右。僅為不銹鋼管使用壽命的五至六分之一，遠遠不能滿足電站冷凝器的使用壽命要求。

近年來由于銅價持續高位運行，不銹鋼管價格較低，且具有重量輕、管壁薄、強度高、換熱面積大和使用壽命可以達到70年的優勢，直接導致火電站銅質冷凝器被不銹鋼管替代。降低白銅合金生產成本，提高該合金的市場競爭力，是該類合金亟待解決的第二個難題。

近年來，隨著技術的不斷進步，發電設備向大型化、超臨界機組方向發展，工作溫度更高、水流速度更大，水質條件更惡劣，對白銅合金冷凝管的性能要求越來越高。

發明內容

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種耐腐蝕、抗磨蝕、長壽命的鐵白銅合金及其制備方法。

上述目的是通過下述方案實現的：

一種鐵白銅合金，其特征在于，所述合金的通式為Ni_aFe_bMn_cTi_dZr_eX_fCu_g，其中以質量百分比表示?6.0≤a≤9.0、1.0≤b≤1.5、0.5≤c≤1.6、1.1≤d≤1.8、0.02≤e≤0.05、0.05≤f≤0.3%，g為余量，合金中的雜質總量不大于0.7%，其中，X代表鑭或鈰稀土元素或其氧化物的一種或混合物。

????根據上述的鐵白銅合金，其特征在于，以質量百分比表示，所述合金還包括Al?0.2-0.9%、Zn?0.5-2.0%、Sn?0.03-0.5%。

????根據上述的鐵白銅合金，其特征在于，以質量百分比表示，所述合金還包括B?0.03-0.06%、Al?0.2-0.9%、Zn?0.5-2.0%、Sn?0.03-0.5%。

一種制備鐵白銅合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：?

⑴加入銅和木炭，升溫使其全部熔化；

⑵將鐵、鎳加入銅液中，并用銅質工具攪拌，使其充分溶解；

⑶在低溫1250-1280℃條件下加入銅-錳中間合金，待銅-錳中間合金完全熔化后，將銅液溫度調整到1260-1310℃之間；

⑷在采用雙級工頻爐熔煉的條件下，將銅液轉入鑄造爐，再次將銅液溫度調整到1260-1310℃之間；

⑸向銅液中依次加入銅-鈦、銅-鋯中間合金，使其充分溶解；

⑹向銅液中加入0.02%-0.03%的鎂，隨后，向銅液中加入銅-輕質稀土中間合金，使其充分溶解，再一次將銅液溫度調整到1290-1310℃之間；

⑺將精煉劑：蘇打50%、冰晶石50%;或者螢石33%、碳酸鈣42%、冰晶石25%，加入銅液中；

⑻用高純氮氣或者氬氣作為載氣，向銅液中吹入精煉劑，氣體吹煉時間為3-5分鐘，吹煉過程結束后，待銅液靜置5-8分鐘后，即可開始撈渣、澆鑄；

其中，金屬或中間合金的加入量以滿足最終合金組份要求為準。

一種制備鐵白銅合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：?

⑴加入銅和木炭，升溫使其全部熔化；

⑵將鐵、鎳加入銅液中，并用銅質工具攪拌，使其充分溶解；

⑶在1250-1280℃條件下加入鋅并使其熔化，隨后向銅液中加入易燒損元素銅-鋁、銅-錳中間合金，待銅-鋁、銅-錳中間合金完全熔化后，加入銅-錫，使其充分溶解，將銅液溫度調整到1260-1310℃之間；

⑷在采用雙級工頻爐熔煉的條件下，將銅液轉入鑄造爐，再次將銅液溫度調整到1260-1310℃之間；