[發明專利]一種CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件的鍛后熱處理方法

在審

• 申請號: 201910256545.1
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109988983A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李爽;熊武;張文輝;張成霞;劉秀環;陳飛;魯橋
• 申請（專利權）人: 武漢重工鑄鍛有限責任公司
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C22C9/01
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

本發明涉及一種CuAl10Fe5Ni5銅合金的鍛后熱處理方法，將化學成分w％合乎要求的CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件裝入熱處理爐中，裝爐溫度不限，點爐加熱，加熱爐按升溫速度≤150℃/小時，當爐內溫度達到650±10℃時開始保溫，保溫時間為0.8～1min/mm計算；到保溫時間后，停止加熱，銅合金鍛件在爐內隨爐冷卻至200℃以下出爐即可。經本發明熱處理的CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件所達到的機械性能指標為：σb≥680MPa；σ0.2≥280MPa；δ5≥12％；HB≥140。采用本發明能量消耗少，方法簡單易操作，耗時短，產品流轉時間快，并有利于產品向下道工序流轉，有利于生產。

技術領域

本發明涉及一種熱處理方法，具體涉及一種銅合金鍛件的鍛后熱處理方法。

背景技術

銅合金具有較高的強度、韌性、耐磨性以及良好的導電、導熱性能，特別是在空氣中耐腐蝕。因此，在電力、儀表、船舶等工業中得到了廣泛的應用。一些要求強度高、耐熱、耐壓又耐蝕的軸類、凸緣類和閥體類零件都用銅合金鍛件來制造。銅合金鍛件需要在鍛后進行熱處理使其達到所要求的機械性能指標，提高鍛件的強度和硬度，使鍛件具有更好的性能。

目前，對鋁青銅合金的熱處理方法主要分為兩種，一種是再結晶退火，一種是固溶處理和時效。再結晶退火的目的主要是消除加工硬化，恢復塑性，細化晶粒；固溶處理和實效的主要目的是提高強度和硬度。

如對牌號為QAl10-3-1.5的銅合金，化學成分要求為(％)：Al:8.5～10；Fe：2～4；Mn:1～2；Cu：余量；雜質As≤0.01；Sb≤0.002；Pb≤0.03；P≤0.01；Zn≤0.5；Ni≤0.5；Si≤0.1；Sn≤0.1；雜質總和≤0.75。鍛后退火溫度范圍650～750℃。熱處理后的銅合金的機械性能指標可達到：σb:500～600MPa；δ5：10～30％；HB：125～140。

目前，鋁青銅鍛件主要采用固溶+時效的熱處理方式來提高鋁青銅鍛件的機械性能。固溶階段加熱溫度為920℃左右，保溫后進行水冷，再于650℃左右進行時效處理，保溫后出爐空冷。這種熱處理方式可以顯著提高鋁青銅鍛件的機械性能指標。

傳統的固溶+時效的熱處理方法比較繁瑣，且需要在具有水冷條件的專門熱處理車間進行，且熱處理周期長，生產流轉緩慢。本發明根據所涉及的銅合金鍛件的機械性能指標要求，采用了更為節能的熱處理方式，650℃退火熱處理，并隨爐冷卻。此種方式更為簡便，鍛后可在鍛造車間直接進行熱處理，且時間短，能耗少，生產流轉迅速。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種節能效果優，產品流轉時間快，有利于生產，熱處理后機械性能指標優的CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件的熱處理方法。

本發明目的的實現方式為，一種CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件的熱處理方法。CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件化學成分w％為：Sn≤0.20，Pb≤0.10，Zn≤0.5，Fe:3.57～5.5，Ni:3.5～6.5，Al:8.0～11.0，Mn≤3.0，Si≤0.10，Cu:余量；Cu+Fe+Ni+Al+Mn>99.2；

將CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件裝入熱處理爐中，裝爐溫度不限，點爐加熱，加熱爐按升溫速度≤150℃/小時，當爐內溫度達到650±10℃時開始保溫，保溫時間按0.8～1min/mm計算；到保溫時間后，停止加熱，銅合金鍛件在爐內隨爐冷卻至200℃以下出爐，即可。

經本發明熱處理的CuAl10Fe5Ni5銅合金鍛件所達到的機械性能指標為：σb≥680MPa；σ0.2≥280MPa；δ5≥12％；HB≥140。

采用本發明能量消耗少，方法簡單易操作，耗時短，產品流轉時間快，并有利于產品向下道工序流轉，有利于生產。

具體實施方式