[發(fā)明專利]一種銅合金材料

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210407685.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN102994802A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳敏
• 主分類號(hào): C22C9/05
• 分類號(hào): C22C9/05;C22C1/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，特別是指一種銅合金材料。

背景技術(shù)

銅及銅合金，由于其具有良好的耐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及無磁性等性能，被廣泛應(yīng)用于各種電氣工程、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)的重要材料之一。

但普通的銅及銅合金也存在明顯的缺陷，就是力學(xué)性能不佳。為了克服這一缺陷，現(xiàn)有技術(shù)提出在純銅中加入適量的鎳、錳、鐵元素形成新型的銅合金，這樣的銅合金有著優(yōu)良的力學(xué)性能，并在耐高溫方面的性能也表現(xiàn)較好。但現(xiàn)使用的銅鎳錳鐵合金的組織中晶粒不均勻，在有高的力學(xué)性能及高溫工作時(shí)容易發(fā)生組織改變。

現(xiàn)也有技術(shù)提出了一種銅鎳錳鐵合金，能夠解決這類合金中料晶粗細(xì)不均勻問題，并能夠在高溫下保持組織的穩(wěn)定性，在該技術(shù)方案中是采用按質(zhì)量百分比計(jì)算為：19％-21％的鎳、20％-22％的錳、4％-5％的鐵、0％-1.5％的鈦及余量的銅。這樣的材料組成生產(chǎn)的銅合金的晶粒均勻方面要好的很多，但為了增加銅合金的強(qiáng)度，加入了金屬鐵，因?yàn)殍F與銅之間的融合性差，在組織內(nèi)部容易出現(xiàn)界層現(xiàn)象，并因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中，鐵中均含有一定的碳元素，并在鈦的作用下以球形石墨狀態(tài)存在于組織結(jié)構(gòu)內(nèi)，而這些因素會(huì)影響到銅合金的電導(dǎo)率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是對(duì)現(xiàn)有銅合金材料配比提出一改進(jìn)方案，通過該方案能夠克服現(xiàn)銅鎳錳合金的缺陷，在保證現(xiàn)銅錳鎳合金的性能前提下降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種銅合金材料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：18.7％的鎳、23.2％的錳、6.3％的鐵、0.03％的鈮、0.12％的鈦及余量的銅。

所述的鐵和鈮以鈮鐵合金方式按組成加入銅合金材料中。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

通過使用鈮鐵合金的方式加入鈮后增加了鐵和銅之間的融熔界面強(qiáng)度，并且鈮的使用使銅合金的晶粒更加細(xì)致均勻。

具體實(shí)施方式

以下詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。

首先按銅合金中各材料的比例來制備鐵鈮合金，鐵鈮合金的制備為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進(jìn)行詳細(xì)說明，然后加工成粉末，在工業(yè)生產(chǎn)中以不大于10立方厘米為基準(zhǔn)。

其次按銅合金中各材料的比例來準(zhǔn)備鎳粉、錳鈦、鈦粉，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：18.7％的鎳、23.2％的錳、0.12％的鈦及余量的銅。在制備過程中，各材料的誤差不超過0.3％，否則會(huì)影響到銅合金的品質(zhì)。

并將先期加工的鐵鈮合金粉末同鎳粉、錳粉及鈦粉在恒溫混料機(jī)中無氧條件下混料0.5-1小時(shí)。在實(shí)際生產(chǎn)中，不需要進(jìn)行混料，但布料順序?yàn)樵跔t底放置鐵鈮合金，然后放置鎳塊、錳塊、鈦粉最上層放置銅塊。

將上述材料在真空度不超過0.6kpa的條件下熔煉，制得銅合金體。在熔煉時(shí)，首先在50±5分鐘內(nèi)由室溫升溫到900-1000℃，然后在20-30分鐘內(nèi)由900-1000℃升溫到1200-1300℃，保溫60-120分鐘，在保溫過程最后期，向爐體施加一勻速旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)5分鐘然后開始降溫，在60±10分鐘內(nèi)將爐溫由1200-1300℃降低到800-850℃，然后用90±5℃恒溫水冷卻到300℃后自然冷卻。