[發明專利]一種超高強高彈銅鎳錳合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201910229166.3
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109943750B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 龔深;李周;肖柱;劉斌;唐帥康
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C9/00;C22C1/02;C22F1/08
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 何方

1.一種超高強高彈銅鎳錳合金，其特征在于，由以下組分按重量百分比組成：Ni 18~22%，Mn 18~22%，Si 0.2～0.5%，Nb 0.2~0.5%，Cr 0.2~0.5%，Zr 0.05~0.2%，余量為Cu，各成分的質量百分比之和為100%，所述超高強高彈銅鎳錳合金組織的平均晶粒尺寸為5～30μm；

所述超高強高彈銅鎳錳合金，維氏硬度大于等于480HV，抗拉強度大于等于1500MPa，延伸率大于等于5%；

所述超高強高彈銅鎳錳合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1) 真空熔煉：根據銅鎳錳合金的組分進行配料，采用真空熔煉爐對銅鎳錳合金進行熔煉，得到合金溶液；

(2) 鑄造：將合金溶液在設定溫度下進行鑄造，水冷后得到合金鑄錠；

(3) 均勻化：將鑄錠進行均勻化處理，得到均勻化的鑄錠；

(4) 熱軋開坯：開坯總變形量65%～85%，開坯溫度900～950℃；

(5) 退火處理：將熱軋后的合金進行退火處理；

(6) 冷軋：冷軋的總變形量為75%～90%，通過大變形冷軋進一步破碎合金的晶粒，形成纖維狀的變形組織；

(7) 一級時效：將冷軋后的合金進行一級時效處理；

(8) 固溶：將一級時效處理后的合金進行固溶處理；

(9) 二級時效：將固溶后的合金進行二級時效處理，得到所述超高強高彈銅鎳錳合金；

步驟(7)中，一級時效處理溫度為450℃，保溫時間為6～10h，采用水冷淬火；

步驟(8)中，固溶處理溫度為600～650℃，保溫1～2h后取出，采用水冷淬火；

步驟(9)中，二級時效處理溫度為400～420℃，保溫時間為12～24h，采用水冷淬火，得到所述超高強高彈銅鎳錳合金。

2.根據權利要求1所述的超高強高彈銅鎳錳合金，其特征在于，所述超高強高彈銅鎳錳合金由以下組分按重量百分比組成：Ni 19~21%，Mn 19~21%，Si 0.2～0.4%，Nb 0.2~0.4%，Cr 0.2~0.4%，Zr 0.08~0.12%，余量為Cu，各成分的質量百分比之和為100%。

3.根據權利要求1或2所述的超高強高彈銅鎳錳合金，其特征在于，所述超高強高彈銅鎳錳合金組織的平均晶粒尺寸為15μm。

4.根據權利要求1所述超高強高彈銅鎳錳合金，其特征在于，步驟(2)中，澆鑄溫度為1100～1200℃。

5.根據權利要求1所述超高強高彈銅鎳錳合金，其特征在于，步驟(3)中，均勻化處理溫度為940～980℃，保溫時間為4～8h，采用水冷淬火，得到均勻化的鑄錠。

6.根據權利要求1所述超高強高彈銅鎳錳合金，其特征在于，步驟(5)中，退火處理溫度為600～650℃，保溫1～2h后取出，采用水冷淬火。