[發(fā)明專利]一種能提高力學(xué)性能的銅鋁鐵鎳錳合金

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410192047.2
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN105088003A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬浩;李萌;張志敏;白高鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江憶諾唯記憶合金有限公司
• 主分類號: C22C9/01
• 分類號: C22C9/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于銅合金技術(shù)領(lǐng)域，特指一種能提高力學(xué)性能的銅鋁鐵鎳錳合金。

背景技術(shù)

銅鋁鐵鎳錳合金作為一種性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛的工程材料，其研究越來越受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注。銅鋁鐵鎳錳合金的成分優(yōu)化、制備加工工藝、熱處理工藝，從而提高其力學(xué)性性能等一直是國內(nèi)外研究者關(guān)注的重點(diǎn)，研究者希望通過不同的處理方法對合金的組織與性能進(jìn)行改善。

適量的稀土在合金的熔煉過程中可以起到精煉、除雜的作用。在合金的凝固過程中，一方面能形成多種高熔點(diǎn)化合物，彌散于熔體中作為異質(zhì)核心，顯著細(xì)化銅合金；另一方面可以防止偏析、阻礙晶粒的長大。少量的稀土即可顯著改善銅合金性能。在提高銅合金的高溫塑性同時，其切削性能也得到了很大的改善。同時在銅合金中加入稀土元素還有一定的脫氧效果，這樣銅合金的表面能形成一層氧化膜，阻止了合金的外界介質(zhì)原子向內(nèi)部擴(kuò)散，有效的提高了合金的耐腐蝕性能。銅合金的耐磨性能也能通過稀土元素來得以提高。銅合金中加入稀土元素能改善銅的組織結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能和導(dǎo)電性。合金的硬度和抗拉強(qiáng)度隨著稀土元素含量的增加而增加，同時合金的塑性也到達(dá)很好的效果。銅鋁鐵鎳錳合金目前是機(jī)械制造中一種常用的材料，為進(jìn)一步提高其力學(xué)性能，本發(fā)明開發(fā)出一種能提高力學(xué)性能的銅鋁鐵鎳錳合金。

發(fā)明內(nèi)容

一種能提高力學(xué)性能的銅鋁鐵鎳錳合金，其特征為：以電解銅、工業(yè)鋁錠A00號、普通不含銹的鐵釘、電解鎳、電解錳、復(fù)合稀土添加劑，（其中組分按重量百分比計算，La10-14％、Y10-14％、Nd6-9％、Tb5-8％、Ce5-8％、Ti3-6％、Zr3-6％、Pr+Sm+Er+Ho+Lu+Gd+Nb+V+B合計為10-15%，余量為銅。）為原料。成分按重量百分比計算，按Al9-10%、Fe4-5%、Ni4-5%、Mn1.5-2.5%、復(fù)合稀土添加劑0-1.0%、余量是銅的比例稱重后在感應(yīng)熔煉爐中熔煉。熔煉工藝為：先加入鋁錠、電解銅、普通不含銹的鐵釘、電解鎳、電解錳、復(fù)合稀土添加劑，待材料全部熔化后，升溫至1250~1300℃時保溫4min-6min使各元素均勻化，然后撒入銅合金用精煉除渣劑，靜置5min-4min后扒渣除氣，待溫度為1200~1250℃時準(zhǔn)備澆注。鑄造工藝為：砂型鑄造，底板為金屬型，金屬型內(nèi)部通水冷卻，將熔煉好的銅鋁鐵鎳錳合金液澆鑄成長250mm、寬40mm、高70mm的毛坯，根據(jù)加入復(fù)合稀土添加劑的含量不同，澆鑄出六組復(fù)合稀土添加劑含量不同的銅鋁鐵鎳錳合金毛坯，其復(fù)合稀土添加劑加入量分別為0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%，然后加工成國家標(biāo)準(zhǔn)試棒。室溫拉伸力學(xué)性能測試在WE-10型液壓式拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。

表1所示為添加不同含量復(fù)合稀土添加劑時，銅鋁鐵鎳錳合金的抗拉強(qiáng)度，伸長率及硬度。由表1可以看出，：（1）添加適量的復(fù)合稀土添加劑后，銅鋁鐵鎳錳合金合金的常溫力學(xué)性能均有很大改善；（2）隨著稀土含量的繼續(xù)增加，銅鋁鐵鎳錳合金合金的常溫力學(xué)性能先升高后降低，過量的稀土?xí)夯辖鹦阅埽虼藶楂@得最佳力學(xué)性能，銅鋁鐵鎳錳合金中復(fù)合稀土添加量以0.6－0.8%為最佳。

表3.1不同的復(fù)合稀土添加劑對銅鋁鐵鎳錳合金力學(xué)性能的影響