[發(fā)明專利]一種銅鎳錫合金及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2021-09-02
• 公開（公告）號: CN113789459B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 劉亞麗;孟祥鵬;何曉明;姚懂;李寧
• 申請（專利權）人: 寧波博威合金材料股份有限公司;寧波博威合金板帶有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C9/02;C22F1/08;B22D11/115;C22C1/02;C22C1/03
• 代理公司: 寧波市甬遠專利代理有限公司 33409
• 代理人: 沈春紅

1.一種銅鎳錫合金，其特征在于，該銅鎳錫合金的重量百分比組成包括： Ni 8~16%，Sn5~9%，X1元素0.1~1.0%，X2元素0.1~0.5%，其中X1選自Ti、Si、Al、V中的至少一種，X2選自Mn、Zn、Mo中的至少一種，余量為Cu和不可避免的雜質；該合金鑄錠的晶粒尺寸小于200μm，析出相尺寸小于100nm，析出相顆粒在5×10⁶個/mm²以上；

該銅合金的Ni、Sn及X1元素滿足公式：4≤Ni/(0.1Sn+X1)≤25，X1與X2元素比值滿足公式0.5≤X1/X2≤10。

2.根據權利要求1所述的銅鎳錫合金，其特征在于，該銅合金鑄錠芯部到表層Sn元素的濃度差在1%以內，硬度差值在10HV以內。

3.根據權利要求1所述的銅鎳錫合金，其特征在于，該銅合金鑄錠不同方向硬度偏差小于5%。

4.根據權利要求1所述的銅鎳錫合金，其特征在于，該銅鎳錫合金鑄錠加工后成品的抗拉強度≥1100MPa、屈服強度≥1050MPa、延伸率≥5%。

5.根據權利要求1-4任一權利要求所述的銅鎳錫合金的制備方法，其特征在于，步驟包括：熔煉→電磁攪拌+半連鑄→均勻化退火→熱加工→固溶處理→冷加工→時效處理，其中均勻化退火的溫度為800~900℃，時間為6~12h。

6.根據權利要求5所述的銅鎳錫合金的制備方法，其特征在于，所述的熔煉溫度為1000~1200℃；所述的電磁攪拌+半連鑄具體為：鑄錠生產采用電磁攪拌與半連鑄相結合的短流程制備工藝，拉鑄溫度為1100~1300℃，拉鑄速度為2500~3500mm/h，攪拌電流為150~750A，攪拌頻率為10~40Hz；所述的均勻化退火溫度為800~900℃，時間為6~12h。

7.根據權利要求6所述的銅鎳錫合金的制備方法，其特征在于，所述的熱加工軋制溫度為700~1000℃、熱加工變形率控制在60%以上；所述的固溶處理為將銅合金加熱至700~900℃并保溫1min~5h，之后快速冷卻至室溫；所述的冷加工具體為控制冷加工變形量在40~60%；所述的時效處理具體為：控制時效溫度為300~600℃，保溫時間為1~6h。

8.根據權利要求1-4任一權利要求所述的銅鎳錫合金的應用，其特征在于，該合金加工成的產品應用于航空航天、能源開采和智能成型領域。