[發明專利]一種高錳高溫真空合金的制備方法

在審

• 申請號: 202211725696.5
• 申請日: 2022-12-31
• 公開（公告）號: CN115948686A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 晏弘;魏鵬飛;晏新利
• 申請（專利權）人: 無錫日月合金材料有限公司
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22C1/02;C22F1/16
• 代理公司: 無錫市才標專利代理事務所(普通合伙) 32323
• 代理人: 郭金玉

本發明涉及合金材料技術領域，提供了一種高錳高溫真空合金的制備方法，解決了現有高錳高溫真空合金成材率低，加工難度大的技術問題。該高錳高溫真空合金，按質量百分數計，由以下組分構成，Mn?40?46%，Ni?10?15%，余量為Cu，該合金的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：S1、原料稱取；S2、熔煉；S3、澆鑄；S4、車剝；S5、開坯；S6、中軋；S7、精軋；其中，步驟S3中，澆鑄前，對模具進行加熱，使得模具與合金熔體的溫差小于300℃；步驟S7中，每道次軋制變形率在20%~25%之間，每道次軋制后，進行退火，退火溫度為760℃，保溫時間為6小時。

技術領域

本發明涉及合金材料技術領域，具體涉及一種高錳高溫真空合金的制備方法。

背景技術

目前國內成熟的高強、高溫、耐磨合金材料以銅錳鎳材料為主。其配方原理如下：

銅鎳之間彼此可無限固溶，純銅加鎳能顯著提高材料的機械性能和物理性能，使得材料的強度、硬度、耐蝕性、熱電性、延展性等性能大幅提高，并可降低電阻率溫度系數。錳溶于金屬材料基體，有固溶強化作用。同時錳可與合金中的碳形成碳化物，既消除了過量碳對材料的不良影響，又起到了彌散強化的作用，還增強了合金材料的潤濕性。錳還可增強合金強度、硬度、耐磨性、抗蝕性和彈性，錳亦具有脫氧、脫硫作用，同時還可以調節銅、鎳，改善工藝，提高性能，使加工性更好，整體性能更為優秀。

目前工業中開發的多數銅錳鎳材料產品中含錳量在30%以下。但在一些高端使用場合，為了達到更高的強度、硬度、更好的耐磨、耐蝕性，就需要對原配方進行改進，例如，增加錳的含量。

申請人在研發過程中發現，當Mn含量進一步提升至40%以上時，合金材料的強度、硬度，耐磨、耐蝕性確實能夠達到預期，有著明顯改善，但合金材料成材率低，加工難度大，主要體現在以下兩個方面：

（1）鑄件縮孔增加，縮孔附近往往出現嚴重的疏松、偏析及氧比物的聚集，這將嚴重影響材料的性能和質量，并會造成工程構件的過度變形或斷裂事故；

（2）材料脆性變強，軋制過程中，合金材料容易碎裂、斷裂。

為此，我們提出一種高錳高溫真空合金的制備方法。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種高錳高溫真空合金的制備方法，解決了現有高錳高溫真空合金成材率低，加工難度大的技術問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種高錳高溫真空合金的制備方法，該高錳高溫真空合金，按質量百分數計，由以下組分構成，Mn?40-46%，Ni?10-15%，余量為Cu，其特征在于，該制備方法包括以下步驟

S1、按成分配比稱取Mn、Ni、Cu三種原料；

S2、將Mn、Ni、Cu三種原料放入高真空釬焊爐中熔煉，熔煉溫度為1500℃，真空度高于7.9×10ˉ3Pa，得到合金熔體；

S3、將合金熔體澆鑄至模具中，獲得厚度為3cm的合金鑄件，澆鑄前，對模具進行加熱，使得模具與合金熔體的溫差小于300℃；

S4、將合金鑄件車剝去除上下表面各1mm厚度；

S5、將合金鑄件開坯軋制到厚度小于1.3mm；

S6、將合金鑄件中軋軋制到厚度小于0.8mm；

S7、將合金鑄件精軋軋制厚度為0.05mm；

其中，步驟S7中，每道次軋制變形率在20%~25%之間，每道次軋制后，進行退火，退火溫度為760℃，保溫時間為6小時。

進一步的，熔煉采用氬氣保護，退火采用氮氣保護。

進一步的，步驟S3、S7后，分別對合金鑄件進行清洗。

進一步的，步驟S7后，對合金鑄件進行裁剪、沖壓至所需規格。