[發明專利]銅合金鑄件的精密鑄造工藝

有效

• 申請號: 201410396031.3
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104141065A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 孫君鵬;楊平;張航;張青隊;王文斌;梁建斌;武旭紅;王萬剛;陳梅;劉向東
• 申請（專利權）人: 陜西斯瑞工業有限責任公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/02;B22D27/15
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及鑄造領域，具體涉及一種銅合金鑄件的精密鑄造工藝。

背景技術

連鑄過程是將鋼液注入結晶器內，連續獲得鑄坯的過程，它是連接煉鋼和軋鋼的中間環節，是煉鋼生產的重要組成部分。結晶器是冶煉廠連鑄機的重要組成部分，而結晶器銅管又是結晶器的重要部件。由于高溫鋼水直接流經結晶器銅鑄件，為使連鑄作業過程穩定，又保障設備及操作人員安全，就要求結晶器銅鑄件具有良好的耐高溫、耐磨損和耐腐蝕性能。現有技術是通過在銅鑄件內壁鍍鉻生產出具有硬鉻鍍層的結晶器銅鑄件來提高銅鑄件的耐高溫、耐磨損和耐腐蝕的性能，但這樣的銅鑄件的硬度、耐磨性等還是有限。

目前國外出現了鉻鋯銅材質的銅鑄件，所謂鉻鋯銅是指含鋯0.08-0.1％，含鉻0.05-0.12％的銅，由于加入了鉻和鋯，大大提高了銅的硬度和耐磨性，能保證銅鑄件不變形，但是同樣對銅鑄件的制造帶來了困難，因為加入了鉻和鋯，會使銅變硬變脆，在現有的技術條件下，在反擠壓(俗稱沖孔或者熱造型，即將銅錠從中心沖孔以制管)和冷擠壓(俗稱冷造型，即常溫下拉伸銅鑄件以提高銅鑄件的硬度)工藝中，會出現銅鑄件開裂等問題，不僅無法保證質量，更重要的是銅鑄件的制造工藝復雜，花費的人力物力和時間都很多，一旦因開裂等導致銅鑄件報廢，將造成人力物力和時間的極大浪費。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種制備工藝簡單、質量好的銅合金鑄件的精密鑄造工藝。

解決上述技術問題的技術方案如下：

銅合金鑄件的精密鑄造工藝，所述銅合金為鉻鋯銅合金，按重量百分比計，該鉻鋯銅合金中，鉻含量為：0.4～1.2％的，鋯含量為：0.03～0.3％，余量為銅，鑄造工藝如下：

步驟一，將硅溶膠型殼通過電阻爐加熱至850-950℃后，放入中頻真空感應熔煉爐內固定好，同時由中頻真空感應熔煉爐的感應線圈對硅溶膠型殼加熱保溫；

步驟二，將銅和鉻、鋯合金按比例配好，放入鎂砂坩堝內，抽真空后充入保護氣體，進行加熱，直至金屬熔化；

步驟三，將步驟二得到的金屬熔液澆注到位于中頻真空感應熔煉爐中的硅溶膠型殼內，澆注完后關閉中頻真空感應熔煉爐的加熱開關，冷卻后取出鑄件。

優選地，所述鉻鋯銅合金中，鉻含量為：0.9～1.2％的，鋯含量為：0.15～0.3％，余量為銅。

優選地，所述鉻鋯銅合金中鉻含量為：1.05％的，鋯含量為：0.24％，余量為銅。

優選地，步驟一中，硅溶膠型殼通過電阻爐加熱至900℃。

優選地，步驟二中，銅為電解銅，保護體氣為氬氣。

優選地，步驟三中，金屬澆注過程熔液的澆注是在真空狀態下進行的。

優選地，步驟三中，當冷卻至鑄件表面發暗時，取出鑄件。

一種銅合金鑄件，所述銅合金為鉻鋯銅合金，按重量百分比計，該鉻鋯銅合金中鉻含量為：0.4～1.2％的，鋯含量為：0.03～0.3％，余量為銅。

優選地，鉻含量為：0.9～1.2％的，鋯含量為：0.15～0.3％，余量為銅。

優選地，所述鉻鋯銅合金中鉻含量為：1.05％的，鋯含量為：0.24％，余量為銅。

本發明相對現有技術而言，由于采用了中頻真空感應熔煉爐對金屬進行熔煉，可以提高冶金純度和鑄件致密度，降低氧、氮含量，保證產品內部質量，避免鑄造缺陷，力學性能明顯改善，加上采用精密鑄造的方式，而無需進行反擠壓和冷擠壓，這就避免了銅鑄件開裂的問題，使鑄件的質量獲得了保證，更重要的是簡化了銅鑄件的制造工藝，降低了人力、物力和時間。

本發明還有以下特點：

1.熔煉過程中，將金屬放入到鎂砂坩堝中，防止鋯與坩堝發生反應而產生不必要的物質(例如，鋯與石墨坩堝會發生反應，因此不能采用石墨坩堝)；

2.采用梯度加熱的方式有利于延長坩堝壽命；

3.當冷卻至鑄件表面發暗時，取出鑄件，是為了減少氧化皮，使鑄件達到精密尺寸。

具體實施方式

實施例1：

銅合金鑄件的精密鑄造工藝，所述銅合金為鉻鋯銅合金，按重量百分比計，該鉻鋯銅合金中，鉻含量為：0.4％的，鋯含量為：0.03％，余量為銅，鑄造工藝如下：

步驟一，將硅溶膠型殼通過電阻爐加熱至850℃后，放入中頻真空感應熔煉爐內固定好，同時由中頻真空感應熔煉爐的感應線圈對硅溶膠型殼加熱保溫；

步驟二，將電解銅和鉻、鋯合金按比例配好，放入鎂砂坩堝內，抽真空后充入氬氣，進行加熱，直至金屬熔化；