[發明專利]一種高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法

有效

• 申請號: 202110901742.1
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113637867B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 王小娜;庾高峰;趙亞軍;馬明月;張琦;王聰利;吳斌
• 申請（專利權）人: 陜西斯瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22F1/02;C22F1/08;B21C37/06;C22C1/03
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

1.一種高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法，其特征在于，所述高強高導銅鉻鋯厚壁管，按照重量百分比計，包括Cr：0.8～1.0％，石墨烯：0.08～0.12％，Zr：0.06～0.10％，Be：0.9～1.5％，雜質含量≤0.1％，Cu：余量；所述高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法包括以下步驟：

將石墨烯粉末放入混合器中，并加入粒徑為60～160 nm的CeCl₃粉末、粒徑為30～100nm的納米硅粉以及粒徑為80～150 nm的納米鎂粉，水浴加熱18～22 h，加熱溫度85～100℃，并持續攪拌；其中，石墨烯粉末、CeCl₃粉末、納米硅粉、納米鎂粉按照質量百分比2：（0.5～1）：（1.5～2.5）：（1.2～2.2）混合；

S1：熔煉

將鉻塊、銅鋯中間合金和電解銅板放入真空中頻感應爐中，在保護氣體氛圍下抽真空至真空度為4.0～6.0 Pa，熔煉溫度為1300～1380℃，得到合金熔融液；加入石墨烯粉末，攪拌均勻、對合金熔融液進行精煉30～40min，并在精煉時加入變質劑；除氣脫氧后將合金熔融液引入模具中，冷卻并持續攪拌，形成45～50%體積液相的半固態的材料，然后在溫度為420～460℃，保溫2～3 h，進行半固態成形；脫模，然后鍛壓得到銅鉻鋯實心鑄錠；

S2：去氧化層

將得到的銅鉻鋯實心鑄錠鋸掉冒口及底部，并粗車至表面無氧化皮和鑄造缺陷，得到干凈的鑄錠坯料；

S3：熱擠壓

將鑄錠坯料加熱至900～930℃，保溫1～2小時；擠壓模具和擠壓墊預熱至350℃～400℃，保溫1～2小時；擠壓筒預熱至350℃～380℃，保溫1～2小時；然后將鑄錠坯料在擠壓機上進行熱擠壓成型，熱擠壓后進行水封冷卻，在920℃下在線固溶處理2～3h，得到銅鉻鋯擠壓管坯；

S4：冷拉拔

銅鉻鋯擠壓管坯在設計好的模具上進行8～14次拉拔處理，其中每次拉拔變形量為4～8％；且在拉拔過程中進行退火處理，退火溫度450～500℃；再進行校直處理，得到冷拉拔銅管；

S5：時效處理

將得到的冷拉拔銅管進行時效處理，在氣氛保護爐中緩慢加熱至400～500℃、保溫4～5小時后進行空冷，得到成品厚壁管。

2.根據權利要求1所述的高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法，其特征在于，所述厚壁管為外徑Φ25mm～Φ36mm、內徑Φ5mm～Φ10mm。

3.根據權利要求1所述的一種高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法，其特征在于，在步驟S3中對得到的銅鉻鋯擠壓管坯進行表面處理，采用機加工的方式去除表面裂紋、氣孔、毛刺、氧化皮雜質。

4.根據權利要求1所述的一種高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法，其特征在于，步驟S1將鉻塊、銅鋯中間合金和電解銅板放入真空中頻感應爐時，按照重量百分比還放入0.9～1.2%的納米碳管，15～23%的鐵粉。

5.根據權利要求1所述的一種高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法，其特征在于，步驟S5時效處理后采用液氮浸泡法對成品厚壁管進行4～8 h、溫度-196℃的深冷處理，最后空冷至室溫。

6.根據權利要求1所述的一種高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法，其特征在于，步驟S1在加入石墨烯粉末同時加入質量百分比為0.15%的納米硼粉。

7.根據權利要求1所述的一種高強高導銅鉻鋯厚壁管的制備方法，其特征在于，步驟S3熱擠壓方式為正向擠壓、反向擠壓、靜液擠壓中的一種。