The invention discloses a method for preparing copper alloy bars or castings with high strength and high elongation by electromagnetic stirring process. Cryolite and borax are first added to the bottom of crucible and a small amount of raw materials are then added to crucible. The remaining alloy raw materials are melted in crucible at 1100 1250 (?) C, and cryolite and borax are continuously added in the melting process until the alloy is complete. Finally, the furnace temperature is raised to 1250 1400 and refined for 10 15 minutes, then the slag is removed after standing for 3 5 minutes. Then the metal liquid is filled into the shell or insulation mould, and the copper alloy rods or castings are prepared by unidirectional or bidirectional continuous electromagnetic stirring in the electromagnetic stirrer until the alloy solidifies. The copper alloy prepared by the electromagnetic stirring process has not only more uniform and fine structure, overall corrosion resistance, especially intergranular corrosion resistance, but also improved comprehensive mechanical properties such as tensile strength, wear resistance and elongation.
【技术实现步骤摘要】
一种采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法
本专利技术属于铜合金制备领域,尤其涉及一种采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法。
技术介绍
铜合金因具有耐蚀、耐磨及传导性能在工程领域被广泛用于铸造泵阀体、螺旋桨、轴套轴瓦、接线金具等零部件,随着工程设备设计优化和综合性能的提升,制造业对铜合金铸件的性能要求也随之提高,如提高泵阀体的耐压指标、螺旋桨的断裂强度、轴套轴瓦的耐磨性和接线金具的传导性等,而传统铜合金铸件本体性能指标仅有单铸合金试样性能的40-60%水平,也就是传统的熔铸工艺并没有充分发挥铜合金材料的性能优势,从而造成大量铜合金零部件在工程服役环境下提前失效,严重影响了工程设备的安全运行。因此,现亟需一种能制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的有效方法
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率的铜合金棒材或铸件的方法。技术方案:本专利技术采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,包括如下步骤:(1)按铜合金组分含量配制原材料;(2)向坩埚底部先加入部分覆盖剂以及尺寸不大于40mm×40mm×10mm的小部分原材料,该小部分原材料占原材料总量的3-8%,随后加入剩余的原材料,在温度1100-1250℃条件下进行熔化,并在合金熔化过程中不断加入覆盖剂,直至合金全部熔化;其中,覆盖剂总加入量为原材料重量的3-5%;(3)将炉温升至1250-1400℃精炼10-15min后进行搅拌,再静置3-5min进行扒渣,随后将金属液体充入壳型或保温模具内,在电磁搅拌器 ...
【技术保护点】
1.一种采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于包括如下步骤:(1)按铜合金组分含量配制原材料;(2)向坩埚底部先加入部分覆盖剂以及尺寸不大于40mm×40mm×10mm的小部分原材料,该小部分原材料占原材料总量的3‑8%,随后加入剩余的原材料,在温度1100‑1250℃条件下进行熔化,并在合金熔化过程中不断加入覆盖剂,直至合金全部熔化;其中,覆盖剂总加入量为原材料重量的3‑5%;(3)将炉温升至1250‑1400℃精炼10‑15min后进行搅拌,再静置3‑5min进行扒渣,随后将金属液体充入壳型或保温模具内,在电磁搅拌器中以频率5‑50Hz、电流100‑500A进行单向或双向连续电磁搅拌直至合金凝固,制得铜合金棒材或铸件。
【技术特征摘要】
1.一种采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于包括如下步骤:(1)按铜合金组分含量配制原材料;(2)向坩埚底部先加入部分覆盖剂以及尺寸不大于40mm×40mm×10mm的小部分原材料,该小部分原材料占原材料总量的3-8%,随后加入剩余的原材料,在温度1100-1250℃条件下进行熔化,并在合金熔化过程中不断加入覆盖剂,直至合金全部熔化;其中,覆盖剂总加入量为原材料重量的3-5%;(3)将炉温升至1250-1400℃精炼10-15min后进行搅拌,再静置3-5min进行扒渣,随后将金属液体充入壳型或保温模具内,在电磁搅拌器中以频率5-50Hz、电流100-500A进行单向或双向连续电磁搅拌直至合金凝固,制得铜合金棒材或铸件。2.根据权利要求1所述采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于:所述铜合金为铜锰合金、铜铝合金或铜镍合金。3.根据权利要求2所述采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于:所述铜锰合金的组分包括:Al7.0-8.5%、Mn11.5-14.0%、Fe2.5-4.0%、Ni1.8-2.5%、Zn0.1-0.3%、Cr0.08-0.2%及余量铜和不可避免的杂质。4.根据权利要求2所述采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于:所述铜铝合金的组分包括:Al8.5-9.5%、Mn1.5-3.0%、Fe3.5-4.5%、Ni4.0-5.0%、Zn0.1-0.3%、Cr0.08-0.2%及余量铜和不可避免的杂质。5.根据权利要求2所述的采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于:所述铜镍合金的组分包括:Ni14-16%、Sn8.0-10%、Mn0.5-1.5%、B0.03-0.15%及余量铜和不可避免的杂质。6.根据权利要求1所述的采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于:所述覆盖剂由质量比为2-6:4-8的冰晶石和硼砂组成,其中,向坩埚底部先加入部分覆盖剂,其质量与小部分原材料的质量比为0.2-0.4:1。7.根据权利要求1所述的采用电磁搅拌工艺制备高强度、高延伸率铜合金棒材或铸件的方法,其特征在于:所述不断加入覆盖剂时,每次加入的量与原材料的质...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐玉松,魏赛,张娟,李红利,顾沈艺,
申请(专利权)人:江苏科技大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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