[發明專利]銅鎳合金

有效

• 申請號: 201310332875.7
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103352139A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 毛勝偉;方志軍;陳杰;夏志生
• 申請（專利權）人: 貴州合潤鋁業高新科技發展有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C1/02;C22F1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種銅鎳合金，具體的說本發明涉及一種適合用于換熱器板的銅鎳合金材料，更具體地涉及一種換熱板，更具體地涉及一種銅鎳合金換熱板，其具有優異的耐腐蝕性，并且其可加工性能良好。

背景技術

在蒸發器、冷凝器等換熱器中，一直使用輕量且導熱性良好的銅鎳合金。通常，這些換熱器的制造是按照以下方法進行：例如通過將板材彎曲、或者由壓力加工成型的板材加以層疊，從而形成作為工作流體的冷卻扁管。

就耐腐蝕性而言，由于來自外表面和內部的腐蝕，當制冷劑通路管中過早地產生穿通時，制冷劑泄露，無法起到作為換熱器的功能，因此，一直在制冷劑通路管的外表面實施防腐蝕處理，由此延長換熱器的壽命。以往，采用將A1-Ti系合金作為犧牲陽極材料包覆于板材的外表面，且將該板材成型為偏平管狀而使用的方法；或把擠壓多孔管作為制冷劑通路管使用的方法。然而，多數換熱器的結構是在制冷劑通路管的外表面接合翅片的結構，由于在該方法中制冷劑通路管的外表面不存在釬料，因此，必須使用包覆了釬料的翅片材。此時，由于受到殘留于翅片表面的釬料的影響，翅片材的自身耐腐蝕性能降低，另外包覆翅片材的制造成本比裸翅片高，因此導致換熱器制造成本的上升。

在本領域中，利用銅鎳合金制成的換熱板成本過高，其中Ni元素成本昂貴，導致鎳銅合金換熱板難以推廣使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種換熱器板的銅鎳合金，針對現有技術中的銅鎳合金換熱器在強度、耐腐蝕性能、可加工性能尚不能滿足換熱器板惡劣工作條件的要求，提供一種低成本，較高的強度特性、釬焊性、耐蝕性優異并具有良好的可加工性能的銅鎳合金材料，及相應的換熱板。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種換熱器板的銅鎳合金，其特征是其具有以下組分和含量：Ni9-11％，Fe0.5-0.8％，硼0.005-0.01，Si≤0.13，Sn0.04-0.06，余量的銅。

本發明還涉及一種銅鎳合金制成的換熱板。具體的為由上述銅鎳合金制成的換熱板。

下面說明本發明的銅鎳合金的合金成分的意義以及限定理由。

Ni：通過從過飽和固溶體中析出的形式，提高材料的強度，本發明優選的Ni含量為9-11％。

Sn：具有固溶強化和提高耐應力松弛性的作用。要充分發揮這些作用，Sn的含有量優選在0.04-0.06重量％。

Fe：在銅合金中加入適量的Fe有利于細化晶粒、提高合金的耐腐蝕性能，本發明優選添加量為Fe0.5-0.8％。

B：通過向銅鎳合金中添加B能夠得到提高強度的效果。優選的含量是B：0.005-0.01wt％，若B的含量低于0.005wt％的時候，提高強度的效果不顯著，并且B的加入又利于改善合金的潤濕性，有利于提高銅鎳合金的加工性能，特別是顯著提高了合金的冷加工性能。B的含量超過上限，則對銅鎳合金的耐蝕性產生不利的影響。優選的，B的含量范圍為：0.005-0.01wt％。

另外，本發明還公開了上述換熱器板的銅鎳合金材料的制備方法，其特征是，將按上述重量百分比配比Ni、Fe、B、Si和Sn的合金原料在氮氣保護氣氛下加熱至1200-1350℃保溫40-90min；加入占合金原料總重量0.2-0.6wt％的BaCl₂，攪拌60-70min；之后將合金液澆注成型；澆鑄溫度為1150-1300℃；然后在750-820℃保溫3-7h進行均質化處理，并冷卻得到換熱器板的銅鎳合金。

本發明所述的銅鎳合金，經均質化退火后，觀察其金相組織，晶粒均勻且細小，對提高銅鎳合金的耐蝕性有好處；并且其組織中沒有發現大量存在電化學腐蝕的異質相，大大減輕了晶間腐蝕發生的傾向；采用SWAAT實驗對合金材料的腐蝕行為進行測試，表明本發明的銅鎳合金耐蝕性有顯著提高；而且材料的強度與普通的銅鎳合金相比也有了顯著的提高，本發明的銅鎳合金能夠到達490MPa以上的強度，本發明描述的銅鎳合金適合于加工成換熱器板，具有低成本的優點。

具體實施方式：

下面本發明將結合具體的實施例對本發明做進一步的解釋和說明。