[發明專利]一種采用電磁攪拌工藝制備高強度、高延伸率銅合金棒材或鑄件的方法

有效

• 申請號: 201811633243.3
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109666810B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 徐玉松;魏賽;張娟;李紅利;顧沈藝
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C9/05;B01F13/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 許云花

1.一種采用電磁攪拌工藝制備高強度、高延伸率銅合金棒材或鑄件的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)按銅錳合金、銅鋁合金或銅鎳合金組分含量配制原材料；其中，銅錳合金的組分包括：Al 7.0-8.5％、Mn 11.5-14.0％、Fe 2.5-4.0％、Ni 1.8-2.5％、Zn 0.1-0.3％、Cr0.08-0.2％及余量銅和不可避免的雜質；銅鋁合金的組分包括：Al 8.5-9.5％、Mn 1.5-3.0％、Fe 3.5-4.5％、Ni 4.0-5.0％、Zn 0.1-0.3％、Cr 0.08-0.2％及余量銅和不可避免的雜質；銅鎳合金的組分包括：Ni 14-16％、Sn 8.0-10％、Mn 0.5-1.5％、B 0.03-0.15％及余量銅和不可避免的雜質；

(2)向坩堝底部先加入部分覆蓋劑以及尺寸不大于40mm×40mm×10mm的小部分原材料，該小部分原材料占原材料總量的3-8％，隨后加入剩余的原材料，在溫度1100-1250℃條件下進行熔化，并在合金熔化過程中不斷加入覆蓋劑，直至合金全部熔化；其中，覆蓋劑總加入量為原材料重量的3-5％；

(3)將爐溫升至1250-1400℃精煉10-15min后進行攪拌，再靜置3-5min進行扒渣，隨后將金屬液體充入殼型或保溫模具內，在電磁攪拌器中以頻率5-50Hz、電流100-500A進行單向或雙向連續電磁攪拌直至合金凝固，制得銅合金棒材或鑄件。

2.根據權利要求1所述的采用電磁攪拌工藝制備高強度、高延伸率銅合金棒材或鑄件的方法，其特征在于：所述覆蓋劑由質量比為2-6:4-8的冰晶石和硼砂組成，其中，向坩堝底部先加入部分覆蓋劑，其質量與小部分原材料的質量比為0.2-0.4:1。

3.根據權利要求1所述的采用電磁攪拌工藝制備高強度、高延伸率銅合金棒材或鑄件的方法，其特征在于：所述不斷加入覆蓋劑時，每次加入的量與原材料的質量比為0.02-0.04:1。

4.根據權利要求1所述的采用電磁攪拌工藝制備高強度、高延伸率銅合金棒材或鑄件的方法，其特征在于：制備所述銅錳合金時，先向坩堝底部先加入部分覆蓋劑以及尺寸不大于40mm×40mm×10mm的小部分原材料，該小部分原材料占原材料總量的3-8％，隨后加入剩余的原材料，在溫度1100-1200℃條件下進行熔化，并在合金熔化過程中不斷加入覆蓋劑，直至合金全部熔化；其中，覆蓋劑總加入量為原材料重量的3-5％；將爐溫升至1250-1300℃精煉10-15min后進行攪拌，再靜置3-5min進行扒渣，隨后將金屬液體充入殼型或保溫模具內，在電磁攪拌器中以頻率5-50Hz、電流100-300A進行單向或雙向連續電磁攪拌直至合金凝固，制得銅合金棒材或鑄件。

5.根據權利要求1所述的采用電磁攪拌工藝制備高強度、高延伸率銅合金棒材或鑄件的方法，其特征在于：制備所述銅鋁合金時，先向坩堝底部先加入部分覆蓋劑以及尺寸不大于40mm×40mm×10mm的小部分原材料，該小部分原材料占原材料總量的3-8％，隨后加入剩余的原材料，在溫度1100-1200℃條件下進行熔化，并在合金熔化過程中不斷加入覆蓋劑，直至合金全部熔化；其中，覆蓋劑總加入量為原材料重量的3-5％；將爐溫升至1300-1400℃精煉10-15min后進行攪拌，再靜置3-5min進行扒渣，隨后將金屬液體充入殼型或保溫模具內，在電磁攪拌器中以頻率5-50Hz、電流150-400A進行單向或雙向連續電磁攪拌直至合金凝固，制得銅合金棒材或鑄件。

6.根據權利要求1所述的采用電磁攪拌工藝制備高強度、高延伸率銅合金棒材或鑄件的方法，其特征在于：制備所述銅鎳合金時，先向坩堝底部先加入部分覆蓋劑以及尺寸不大于40mm×40mm×10mm的小部分原材料，該小部分原材料占原材料總量的3-8％，隨后加入剩余的原材料，在溫度1100-1250℃條件下進行熔化，并在合金熔化過程中不斷加入覆蓋劑，直至合金全部熔化；其中，覆蓋劑總加入量為原材料重量的3-5％；將爐溫升至1250-1350℃精煉10-15min后進行攪拌，再靜置3-5min進行扒渣，隨后將金屬液體充入殼型或保溫模具內，在電磁攪拌器中以頻率5-50Hz、電流250-500A進行單向或雙向連續電磁攪拌直至合金凝固，制得銅合金棒材或鑄件。