[發(fā)明專(zhuān)利]一種非真空下引連鑄鉻鋯銅扁錠的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810131315.8
• 申請(qǐng)日: 2018-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108339953B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫君鵬;海曉璟;梁相博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安斯瑞先進(jìn)銅合金科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22D11/04
• 分類(lèi)號(hào): B22D11/04;C22C1/02;C22C1/06;C22C9/00
• 代理公司: 北京棧橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉亞娟

本發(fā)明涉及一種非真空下引連鑄鉻鋯銅扁錠的生產(chǎn)工藝。具體包括：(1)配料：按質(zhì)量百分比，將98～99.9％的電解銅板、0.05～1.5％的鉻塊或鉻顆粒、溶劑和脫氧劑裝入非真空感應(yīng)熔煉爐。(2)熔煉：熔煉溫度1100～1250℃，熔煉期間取樣檢測(cè)Cr含量，并且調(diào)整熔體成分直至鉻含量達(dá)到目標(biāo)值。(3)澆鑄：澆鑄溫度1300?1450℃，澆鑄開(kāi)始前加入質(zhì)量百分比為0.05～0.5％的鋯塊或顆粒。(4)鑄造：當(dāng)熔體流入方結(jié)晶器的70～85％時(shí)，開(kāi)啟下引速度按鈕，將鑄造速度從低至高緩慢調(diào)節(jié)至60～80mm/min。(5)鑄錠冷卻。本發(fā)明采用非真空下引連續(xù)鑄造工藝，在鑄造過(guò)程中采取惰性氣體保護(hù)、分次加鋯等合適的措施，有效控制了合金成分和氧含量，操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種非真空下引連鑄鉻鋯銅扁錠的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

銅鉻鋯合金具有優(yōu)良的強(qiáng)度、導(dǎo)電性和較高的軟化溫度，使用溫度達(dá)到150-200℃，作為高性能引線(xiàn)框架、連接器、彈簧觸點(diǎn)、端子、壓接件等部件，廣泛適用于電子、電氣、汽車(chē)等領(lǐng)域。

通常先將常規(guī)圓鑄錠鍛造成方錠，再經(jīng)多道軋制等工藝制成銅鉻鋯帶材，再?zèng)_壓成型。

上述現(xiàn)有以圓錠為原料軋制成帶材的工藝，缺點(diǎn)是材料損耗多，成本較高，生產(chǎn)流程長(zhǎng)。

如果直接將銅鉻鋯合金扁錠作為軋制生坯，則可大量減少材料損耗，降低生產(chǎn)成本。然而與圓錠相比，扁錠的寬、厚尺寸不同，鑄造凝固時(shí)熱力學(xué)分布差異大。靠近窄面的金屬凝固時(shí)受三個(gè)方向的冷卻，而寬面中心的金屬只受兩個(gè)方向的冷卻，容易引發(fā)應(yīng)力分布不均。加之銅鉻鋯合金本身熔煉難度大，銅和鉻在液相區(qū)互溶度小、密度差異大，鋯元素又極易揮發(fā)。因此鑄造銅鉻鋯扁錠更易出現(xiàn)開(kāi)裂、成分偏析、晶粒尺寸不均勻、局部晶粒粗大等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)寬300～400mm、厚100～200mm、長(zhǎng)≥5000mm的銅鉻鋯合金扁錠的非真空下引連鑄制造工藝，制得鑄錠成分均勻、組織細(xì)小、無(wú)開(kāi)裂、性能優(yōu)良。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種非真空下引連鑄鉻鋯銅扁錠的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)配料：按照銅鉻鋯合金的組成配比，按質(zhì)量百分比，將98～99.9％的電解銅板和0.05～1.5％的鉻塊或鉻顆粒裝入非真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，同時(shí)加入溶劑和脫氧劑；

(2)熔煉：將熔煉爐溫度加熱至1100～1250℃，使銅鉻原料熔化；

(3)澆鑄：當(dāng)溫度達(dá)到1300-1450℃時(shí)開(kāi)始澆鑄；澆鑄溫度過(guò)高，則鑄錠內(nèi)溫度梯度大，熱應(yīng)力增大，裂紋傾向增大，同時(shí)液穴壁變薄，容易產(chǎn)生寬面裂紋；溫度過(guò)低則熔體粘度大，流動(dòng)性降低，易產(chǎn)生冷隔、夾渣等缺陷。澆鑄開(kāi)始前，向銅鉻合金液加入鋯顆粒；

(4)鑄造：當(dāng)熔體流入方結(jié)晶器的70～85％時(shí)，開(kāi)啟下引速度按鈕，將鑄造速度從低至高緩慢調(diào)節(jié)至60～80mm/min；鑄造速度決定液穴深度，是鑄造過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于扁鑄錠，鑄造速度過(guò)高，寬面液穴壁變薄，使原本就處于拉應(yīng)力狀態(tài)的寬面表層拉應(yīng)力增加，易引發(fā)裂紋；鑄造速度過(guò)低，則可能導(dǎo)致側(cè)面裂紋，或在窄面產(chǎn)生冷隔等缺陷；當(dāng)熔煉爐坩堝內(nèi)熔體量較少時(shí)，調(diào)節(jié)下引速度減小直至停止；待鑄錠完全凝固后，關(guān)閉冷卻水；

(5)鑄錠冷卻：結(jié)晶器水冷，同時(shí)對(duì)凝固后拔出的鑄錠以一定角度噴水，進(jìn)行二次冷卻。結(jié)晶器內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)“熱頂鑄造”，降低上端熔體凝固速率，保證及時(shí)補(bǔ)縮，同時(shí)有利于熔渣和氣體的上浮除去。

進(jìn)一步地，在上述方案中，步驟(1)所述的溶劑是由石英玻璃、硅酸鈉、螢石按等重量比組成的混合物，所述溶劑的加入量為銅鉻鋯合金重量的0.32-0.45％。

進(jìn)一步地，在上述方案中，步驟(1)所述的脫氧劑為純鎂，加入量為銅鉻鋯合金重量的0.075-0.08％。