[發(fā)明專利]細化銅及銅合金結晶組織的中間合金、其制備方法及使用工藝

有效

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• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110923497B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳永祿;洪麗華
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C21/00;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 艾小倩

1.一種細化銅及銅合金結晶組織的中間合金粉粒的制備方法，主要步驟包括熔煉、霧化、干燥和過篩，其特征在于：

(1)熔煉：

分別將B、Fe、Ti、Zr以純金屬或堿金屬鹽形式，RE以混合稀土形式，在各自熔煉溫度下加入到Cu或Al基體純金屬熔體中，使元素擴散溶入基體熔體，并攪拌均勻，同時進行排雜與除氣處理，靜置10～20min后扒渣，即分別得到含B、Fe、Ti、Zr、RE元素的Cu或Al基合金熔體，為保證霧化過程對熔體流動性的要求，需在各自允許溫度范圍內適當提高合金的熔煉溫度，并在合金熔體表面通高純氮氣進行保護；

(2)霧化：

將上述步驟(1)得到的B、Fe、Ti、Zr、RE元素的Cu或Al基體合金熔體分別舀入至金屬霧化造粒設備的坩堝中，金屬熔體將在其重力作用下流入霧化噴槍，開啟霧化氣閥，通入高壓高純氮氣，作用于噴槍中的熔體，使熔體迅速霧化成細小的熔滴，熔滴在重力作用下落入造粒設備的冷卻水水箱，迅速凝固冷卻，分別得到M-25B、M-30Fe、M-20Ti、M-20Zr、M-20RE合金粉粒，所述M為Cu或Al；

(3)干燥、過篩：

合金熔體霧化完全后，關閉氣閥，將合金粉粒從冷卻水箱取出，烘干，200～300℃保溫2～3h，將干燥的粉粒用不同目數(shù)規(guī)格的篩子過篩，分別得到不同粒徑的M-25B、M-30Fe、M-20Ti、M-20Zr、M-20RE中間合金粉粒，所述M為Cu或Al。

2.一種由權利要求1所述方法制備的中間合金粉粒組成的細化劑，其特征在于：所述細化劑的組分質量百分比為：B 0.1-10、Ti 1～15、Zr 1～15、Fe 0.1～5、RE 0.5～10、雜質0.5、余量為Cu或Al，適用于細化銅及銅合金結晶組織。

3.如權利要求2所述的細化劑，其特征在于：所述細化劑的組分質量百分比為：B 0.1-2、Ti 4～10、Zr 2～10、Fe 0.5～3、RE 1～5、雜質0.5、余量為Cu或Al，適用于細化HPb59-1鉛黃銅結晶組織。

4.一種權利要求2或3所述的細化劑的使用工藝，其特征在于：首先，依據(jù)銅合金具體成分設計不同的晶粒細化劑組分范圍，并對應不同的加入比例；其次，在銅熔體噴火前添加上述由所述中間合金粉粒配制而成的細化劑，熔體溫度控制在1050～1080℃；最后，用鐘罩將所述中間合金粉粒壓入銅熔體，充分攪拌，在1050℃靜置15～20min后澆注。

5.如權利要求4所述的細化劑的使用工藝，其特征在于：根據(jù)黃銅熔體的配料品位和爐中的熔體重量，所述適用于細化HPb59-1鉛黃銅結晶組織的細化劑加入量控制在5.5～6.2kg/T；其中，所述爐中的熔體重量以T計，T指噸，所述適用于細化HPb59-1鉛黃銅結晶組織的細化劑加入量以kg計。