[發(fā)明專利]一種耐高溫軟化的鎳鋯青銅棒材料及加工工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111608855.9
• 申請日: 2021-12-27
• 公開（公告）號: CN114395705A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃國興;牛立業(yè);郭慧穩(wěn);孫永輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋁洛陽銅加工有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C9/06;C22F1/08
• 代理公司: 洛陽高智達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41169
• 代理人: 李世平

一種耐高溫軟化的鎳鋯青銅棒材料及加工工藝，合金成分：Ni：0.5?2.0％；Zr：0.05?0.25％；Sr：0.002?0.05％；雜質(zhì)：≤0.2％；余量Cu；以上各組份之和為百分之百；生產(chǎn)工藝流程為：熔鑄?擠壓?淬火?拉伸?中間時效?成品拉伸?成品時效?包裝入庫；本發(fā)明滿足了燃氣發(fā)生器噴注單元的高導(dǎo)熱、耐高溫抗軟化等綜合性能，保障了火箭發(fā)動機零部件在材料方面使用要求，也可以推廣應(yīng)用于其它需滿足耐高溫抗軟化性的銅基合金材料使用的領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬材料加工領(lǐng)域，尤其涉及火箭發(fā)動機噴注器用耐高溫青銅棒材料及加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

發(fā)動機是運載火箭發(fā)展的重點和核心，其先進程度直接決定運載火箭的先進性，是航天強國的重要標志之一；火箭發(fā)動機噴注器要承受高溫高壓、高流速沖擊等一系列惡劣工況，是發(fā)動機制造難度最大的零部件之一,其影響著發(fā)動機推進劑的霧化、混合和燃燒，直接決定著發(fā)動機的性能。

隨著運載能力進一步增大，高比沖、高推質(zhì)比等高性能指標要求更高的燃燒室壓力，帶來更嚴酷的工作環(huán)境和熱負荷，對材料的耐高溫、抗軟化性提出了更高的要求。耐高溫銅合金材料作為液體火箭發(fā)動機最重要的組件——噴注器的關(guān)鍵材料，是保障火箭發(fā)動機研制生產(chǎn)的先決條件，戰(zhàn)略意義重大；怎樣提高燃氣發(fā)生器噴注單元的高導(dǎo)熱、耐高溫抗軟化等綜合性能，成為長期以來難以解決的技術(shù)難題。

鑒于上述原因，現(xiàn)研發(fā)出一種耐高溫軟化的鎳鋯青銅棒材料及加工工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種耐高溫軟化的鎳鋯青銅棒材料及加工工藝，滿足了燃氣發(fā)生器噴注單元的高導(dǎo)熱、耐高溫抗軟化等綜合性能，保障了火箭發(fā)動機零部件在材料方面使用要求，也可以推廣應(yīng)用于其它需滿足耐高溫抗軟化性的銅基合金材料使用的領(lǐng)域。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種耐高溫軟化的鎳鋯青銅棒材料及加工工藝，合金成分：Ni：0.5-2.0％；Zr：0.05-0.25％；Sr：0.002-0.05％；雜質(zhì)：≤0.2％；余量Cu；以上各組份之和為百分之百。

生產(chǎn)工藝流程為：熔鑄-擠壓-淬火-拉伸-中間時效-成品拉伸-成品時效-包裝入庫。

所述的雜質(zhì)為：Fe、Mn、Al、Pb、Zn、P。

熔鑄：使用中頻真空感應(yīng)爐進行熔鑄，出爐溫度：1200-1300℃，澆鑄時間：3.0-5.0min，鑄造φ80-410mm規(guī)格的鑄錠；

擠壓：使用擠壓機進行擠壓，加熱溫度：780-950℃，擠壓速度：10-30mm/s，壓余厚度：30-50mm，擠制成φ15-125mm的棒坯；

淬火：采用車底式淬火爐進行淬火處理，淬火加熱溫度：850-960℃，保溫時間：90-180min；

拉伸：采用液壓拉伸機進行拉伸，加工率18-55％；

中間時效：采用車底式淬火爐進行中間時效，時效溫度：400-600℃，保溫時間：100-240min；

成品拉伸：采用液壓拉伸機進行拉伸，成品加工率18-55％；

成品時效：采用車底式淬火爐進行成品時效，時效溫度：400-550℃，保溫時間：120-300min；

包裝入庫：對成品檢測，檢測合格的成品包裝入庫。

本發(fā)明的有益效果是：鎳固溶于銅中，使強度、反復(fù)彎曲性、剛性、耐軟化性提高；