[發(fā)明專利]一種軋制的航空航天領(lǐng)域用的合金棒及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310548649.2
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103695702A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸海榮;孫飛;趙勇
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州天兼金屬新材料有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C1/03;C22F1/08;B23P15/00
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 王淑麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金棒制造領(lǐng)域，特別是涉及一種軋制的航空航天領(lǐng)域用的合金棒及其制造方法。?

背景技術(shù)

目前，銅鈹合金熔合而成的鈹青銅具有優(yōu)越的性能，比如其屈服強(qiáng)度可高于965MPa，因此被廣泛航空航天領(lǐng)域用的襯套等高端產(chǎn)品零部件。然而，美國職業(yè)安全與健康管理局呼吁減少鈹?shù)氖褂昧?，因?yàn)?，鈹具有一定的毒性，人體一旦吸入相應(yīng)劑量的鈹粉塵，將會引起致命性的肺部疾病。工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，現(xiàn)有的幾種材料比如鋁青銅的屈服強(qiáng)度431MPa,銅-鎳-錫合金屈服強(qiáng)度724MPa，其性能都不能夠達(dá)到鈹青銅的程度，一直不能夠完全被人們接受。因此，使用可完全取代鈹青銅的材料將是未來的一種趨勢并能夠在市場中占據(jù)優(yōu)勢。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用銅鎳合金與鋁錫合金完全融合以替代鈹銅合金的合金棒及其制造方法。?

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：?

一種軋制的航空航天領(lǐng)域用的合金棒，由以下重量百分?jǐn)?shù)組份組成：鎳：11-18％，錫：1-3％，鋁：5-8％，錳：0.05-0.3％，鈦：0.05-0.1％，銀：0.05-0.1％，余量為銅。?

優(yōu)選地，軋制的航空航天領(lǐng)域用的合金棒，由以下重量百分?jǐn)?shù)組份組成：鎳：12-17％，錫：1.25-2.75％，鋁：5.5-7.5％，錳：0.1-0.25％，鈦：0.063-0.088％，銀：0.063-0.088％，余量為銅。?

優(yōu)選地，軋制的航空航天領(lǐng)域用的合金棒，由以下重量百分?jǐn)?shù)組份組成：鎳：13-16％，錫：1.5-2.5％，鋁：6-7％，錳：0.15-0.2％，鈦：0.068-0.083％，銀：0.068-0.083％，余量為銅。?

優(yōu)選地，軋制的航空航天領(lǐng)域用的合金棒，由以下重量百分?jǐn)?shù)組份組成：鎳：14.5％，錫：2％，鋁：6.5％，錳：0.175％，鈦：0.075％，銀：0.075％，余量為銅。?

本發(fā)明提供的上述的軋制的航空航天領(lǐng)域用的合金棒的制造方法，包括如下步驟：?

步驟一：制造銅鎳合金：按照重量配比將電解銅﹑鎳﹑錫置于工頻電爐內(nèi)，加熱至900度-950度，熔煉1-1.5小時，待完全熔化后保溫至850度，保溫時間為0.5-1小時；?

步驟二：制造鋁錫合金：按照重量配比將鋁﹑錫置于工頻電爐內(nèi)，加熱至660度-700度，熔煉1-1.5小時，待完全熔化后保溫至550度，保溫時間為0.5-1小時；?

步驟三：將保溫完成的鋁錫合金熔液添加到銅鎳合金熔液當(dāng)中，用石墨棒進(jìn)行攪拌之后升溫至1000度；?

步驟四：將錳、鈦、銀原料采用研磨的方式進(jìn)行粉末化處理，處理后的粉末粒徑在300-500微米；?

步驟五：將研磨完成的錳，鈦，銀按照重量比例添加到合金液體當(dāng)中，再次使用石墨棒攪拌，使其完全分散到合金液體當(dāng)中，然后將工頻電爐保溫至900度，保溫時間為30分鐘。?

步驟六：用直讀光譜儀對從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行3-6次成分檢驗(yàn)，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；?

步驟七：采用連續(xù)鑄造的方式將合金液體鑄造成錠，再用4輥軋機(jī)將合金錠軋制成需要的直徑。到廂式退火爐中進(jìn)行回火，回火溫度為400-450度，時間為2-2.5小時；對回火完成的材料進(jìn)行自然冷卻后進(jìn)行相應(yīng)機(jī)械?加工以制成產(chǎn)品待用；?

步驟八：將軋制完成后的合金棒放置在廂式退火爐中進(jìn)行熱處理，處理溫度為300-350度，時間為1.5-2小時；然后將處理完成后的棒材放入濃度為5%的鹽水中冷卻；?

步驟九：冷卻完成后的合金棒才進(jìn)行探傷及矯直，并按照需要的長度切割并包裝入庫。?

采用上述技術(shù)方案的有益效果為：?

采用銅鎳合金與鋁錫合金完全融合，能夠使相應(yīng)的多元合金達(dá)到需要的強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)代替鈹銅合金的目的。同時在合金中添加其他微量元素，利用多個微量元素的作用結(jié)合相應(yīng)的軋制及鹽水淬火工藝從而實(shí)現(xiàn)最終合金材料卓越的性能，此材料的屈服強(qiáng)度大于1000MPa。在實(shí)現(xiàn)替代有毒的鈹元素的同時，又改善了合金材料的性能，從而實(shí)現(xiàn)完全取代鈹青銅的目標(biāo)。并且生產(chǎn)出的合金管材便于加工成軸套，與實(shí)心棒材相比節(jié)省了材料，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。?

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。?

實(shí)施例1?