[發明專利]一種鎳鋁青銅合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410197473.5
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN104032162A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 陳大軍
• 申請（專利權）人: 蚌埠市宏威濾清器有限公司
• 主分類號: C22C9/01
• 分類號: C22C9/01;C22C1/06;C22F1/08
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術領域

本發明涉及金屬合金材料的制造領域，尤其涉及一種鎳鋁青銅合金材料及其制備方法。

背景技術

銅因其良好的導電性，可塑性，耐腐蝕性，應用非常廣泛。在銅合金中添加鋁﹑鎳﹑錳﹑錫﹑硅﹑鉛等元素，可以改善銅的性能，用于不同的場所。目前我國現有的銅合金仍存在一些問題，如合金內含有大量雜質元素，高溫疲勞性差、高溫強度低；硬度低，耐磨性差、摩擦系數大，使用壽命短；導電性差，浪費電能；彎曲加工性能差，容易折斷；質量重，施工困難；還不能滿足市場要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎳鋁青銅合金材料及其制備方法，該鎳鋁青銅合金材料具有硬度高、耐腐蝕、耐高溫的優點。

本發明的技術方案如下：

一種鎳鋁青銅合金材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：鋯0.2-0.3鍶1.2-1.3、鎳3.?1-3.3、鋁7.6-7.8、Fe?0.2-0.3、Ce?0.04-0.07、Er?0.15-0.25、Nd?0.05-0.08、余量為銅。

所述的鎳鋁青銅合金材料的生產方法，其特征在于：

（1）、準備純銅與廢銅按1：0.5-1比例作為銅基質來源，將純銅加入投入爐中熔化，進行脫雜質、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）鋯、鍶、Fe；（2）鋁、Er、Nd；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為22-25分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以220-230℃/小時速率升溫至260-290℃，保溫50-60分鐘，再以220-230℃/小時速率升溫至570-590℃，保溫1-2小時；再以250-260℃/小時速率降溫至150-160℃，保溫1-2小時；再以220-230℃/小時速率升溫至330-340℃，保溫1-2小時；再以150-160℃/小時速率降溫至150-170℃，保溫1-2小時；再以200-210℃/小時速率升溫至270-280℃，保溫1.5-2小時，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：二氧化硅15-20、白云石3-5、苦菱土4-8、粘土30-35、鈦白粉2-3、瑩石6-8、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、樹木灰燼1-2、Na₂TiF_6?8-10、氟硅酸鈉3-4；其制備方法是將二氧化硅、白云石、苦菱土、粘土、鈦白粉、瑩石、玉石粉、蒙脫石、樹木灰燼混合，加熱至2600-3000℃，攪拌1-2小時，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時，過濾，濾渣反復用清水洗凈，烘干，與其它成分合并混合均勻即得。

本發明的有益效果

本發明鎳鋁銅合金通過添加適量的Fe、Ce、Er、Nd、鋯、鍶等元素，提高了銅合金的硬度和耐磨性能，提高了耐腐蝕和耐高溫性能；且摩擦系數降低；通過合理控制鑄后處理溫度，使用廢銅作為原料，使合金組織細小、致密，使芯部硬度與表面硬度基本一致,合金品質均一。本發明銅合金適用于制作海上艦船螺旋槳、海水泵等易腐蝕的零件以及在高速、高壓和高溫下工作的軸承、襯套等零部件。本發明精煉劑用于鑄造生產，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級左右，明顯提高成品率。

具體實施方式

一種鎳鋁青銅合金材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：鋯0.2-0.3鍶1.2-1.3、鎳3.?1-3.3、鋁7.6-7.8、Fe?0.2-0.3、Ce?0.04-0.07、Er?0.15-0.25、Nd?0.05-0.08、余量為銅。

所述的鎳鋁青銅合金材料的生產方法如下：

（1）、準備純銅與廢銅按1：0.7比例作為銅基質來源，將純銅加入投入爐中熔化，進行脫雜質、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）鋯、鍶、Fe；（2）鋁、Er、Nd；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為24分鐘，投料后攪拌均勻。