[發明專利]一種船舶用鎳銅合金棒材及其加工方法

在審

• 申請號: 202010774243.6
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111961919A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 朱玉亮;豐涵;鄭文杰;宋志剛;何建國
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;B21C37/04;B21J5/00;C21D9/00;C22F1/10
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

一種船舶用鎳銅合金棒材及其加工方法，屬于鎳銅合金材料技術領域。鎳銅合金棒材的化學成分重量百分數為：C:≤0.35％，Si≤2.0％，Mn≤1.0％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cu28～32％，Fe≤1.5％，Al2.5～3.5％，Ti0.5～1.5％，Nb≤0.5％，余量為Ni。棒材加工方法結合冶煉、熱加工及熱處理工藝獲得船舶用鎳銅合金棒材。優點在于，具有高強度，高韌性、耐海水腐蝕且易熱加工。

技術領域

本發明屬于鎳銅合金材料技術領域，特別是涉及一種船舶用鎳銅合金棒材及其加工方法。

背景技術

鎳銅合金是以鎳元素為基體，鎳和銅含量之各不小于90％的合金。鎳銅合金由于具有優良的耐蝕性，廣泛應用于石化、海洋和船舶工業中。

傳統鎳銅合金耐蝕性優良，但強度相對較低，即使是通過時效強化的鎳銅鋁合金，經熱處理提高其強度后會顯著損害其塑韌性。隨著船舶工業的設計不斷升級，要求鎳銅合金在保持其耐蝕性的前提下，必須具有更高的強度和良好的韌性。但是開發高強、高韌的鎳銅合金一直是該技領域難以解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種船舶用鎳銅合金棒材及其加工方法，解決了強度相對較低、韌性較差等問題。

本發明的船舶用鎳銅合金棒材的化學成分重量百分數為：C:≤0.35％，Si≤2.0％，Mn≤1.0％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cu28～32％，Fe≤1.5％，Al2.5～3.5％，Ti0.5～1.5％，Nb≤0.5％，余量為Ni。

采用上述技術方案，獲得的船舶用鎳銅合金棒材，屈服強度高，塑韌性好，且耐海水點蝕、耐氯化物應力腐蝕和耐海生物腐蝕性能優良，可以滿足更高的船舶設計要求。

本發明提供了船舶用鎳銅合金棒材加工方法結合特別設計的冶煉、熱加工及熱處理工藝獲得舶舶用鎳銅合金棒材。具體工藝步驟及控制的技術參數如下:

(1)將純金屬料投入真空感應爐中冶煉，熔煉真空度為0.1～100Pa，熔煉溫度為1400～1480℃，熔煉時間為2～4h；

(2)將步驟(1)中完成熔煉的金屬液投入到特定形狀的耐火材料坩堝中，形成鑄錠；

(3)將步驟(2)中形成的鑄錠采用快鍛機進行鍛造，控制鍛造變形量在30％～50％之間，并保證鍛件變形均勻；

(4)將步驟(3)中完成的鍛件進行熱軋；

(5)將步驟(4)中完成的棒材進行熱處理即可。

其中，步驟(4)的熱變形過程時間為30～120S，變形量控制在65％～85％。

步驟(5)包括對棒材的時效處理，所述的時效處理溫度為400～800℃，保溫時間為16～48h。

采用上述技術方案，獲得的船舶用鎳銅合金棒材，屈服強度高，塑韌性好，且耐海水點蝕、耐氯化物應力腐蝕和耐海生物腐蝕性能優良，可以滿足更高的船舶設計要求。

附圖說明

圖1為實施例1的組織圖。

圖2為實施例2的組織圖。

具體實施方式

實施例1

本發明為一種船舶用鎳銅合金及其棒材加工方法，首先準備純料，按如下重量百分比進行配料：C:0.11％，Si0.10％，Mn0.60％，Cu30.00％，Fe1.2％，Al2.9％，Ti0.55％，余量為Ni。

步驟A、將上述純金屬料投入真空感應爐中進行冶煉，熔煉真空度為1Pa，熔煉溫度為1450℃，熔煉時間為2h；