一种减少Cu-Ni-Sn合金铸造皮下裂纹的铸锭制备方法技术

本发明专利技术涉及新材料，属于有色金属加工行业，具体为一种减少Cu‑Ni‑Sn合金铸造皮下裂纹的铸锭制备方法，该方法减少Cu‑Ni‑Sn合金铸造皮下裂纹，提高Cu‑Ni‑Sn合金铸锭质量，该方法步骤流程为配料→熔炼→分析→调整成分→转炉→保温→铸造（带振动）→锯切，其中：1、配料：按照质量比例依次添加各成分。2、熔炼：熔炼温度1100‑1200℃。3、转炉：转炉温度1130‑1230℃。4、保温静置：静置时间≥15min，出炉温度1130‑1200℃。控制Ni、P等含量的均匀性，减少气体含量。5、铸造：震动铸造方式，震动频率40‑70次/min；铸造温度1130‑1200℃，铸造速度50‑70mm/min，冷却水流量25‑35m³/h。本发明专利技术产生的效果是：铜合金铸锭无皮下裂纹缺陷，后续加工无起皮、孔洞现象。

A Method of Preparing Ingot for Reducing Subcutaneous Cracks in Casting of Cu-Ni-Sn Alloy

【技术实现步骤摘要】
一种减少Cu-Ni-Sn合金铸造皮下裂纹的铸锭制备方法
本专利技术涉及新材料，属于有色金属加工行业，具体为一种减少Cu-Ni-Sn合金铸造皮下裂纹的铸锭制备方法，该方法减少Cu-Ni-Sn合金铸造皮下裂纹，提高Cu-Ni-Sn合金铸锭质量。
技术介绍
Cu-Ni-Sn合金带材产品具有中高强度及良好的导电性、抗高温软化性及热松弛性等特性，广泛用于引线框架、弹性元件、微型端子、连接器件材料等电子领域。Cu-Ni-Sn合金铸锭制备作为该合金带材生产的首道工序，对后续轧制加工带材的表面质量及内部组织的影响至关重要。该铜合金铸锭具有如下成份组成：Ni：0.7-1.0%、Sn：1.0-2.0%、P：0.02-0.1%、Cu：≥96.5%，其余部分为不可避免的杂质。目前Cu-Ni-Sn合金铸锭制备一般采用的生产工艺是：配料→熔炼→成分分析→调整成分→（转炉）→铸造→锯切，该生产工艺主要存在以下不足：Cu-Ni-Sn合金铸锭内部经铸锭断面低倍组织检查，存在多处皮下裂纹缺陷，在带材轧制加工生产过程中容易出现起皮、孔洞，造成大量废品。为提高产品质量，需要减少该合金铸锭皮下裂纹缺陷，保证铸锭内部组织连续完整。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是减少Cu-Ni-Sn合金铸造皮下裂纹，减小洗面量，提高良品率，为此提供一种减少Cu-Ni-Sn合金铸造皮下裂纹的铸锭制备方法。为解决以上技术问题，本专利技术采用在传统工艺基础上进行了技术处理，具体方法如下：配料→熔炼→分析→调整成分→转炉→保温→铸造（带振动）→锯切。其中：1、配料：按照质量比例依次添加各成分。2、熔炼：熔炼温度1100-1200℃。3、转炉：转炉温度1130-1230℃。4、保温静置：静置时间≥15min，出炉温度1130-1200℃。控制Ni、P等含量的均匀性，减少气体含量。5、铸造：震动铸造方式，震动频率40-70次/min；铸造温度1130-1200℃，铸造速度50-70mm/min，冷却水流量25-35m³/h。本专利技术与传统工艺的差别在于：在浇铸前增加了静置保温，铸造时增加了振动功能。该合金为含Sn的青铜合金，合金结晶区间较大，铸造时容易出现大的枝晶组织造成铸造组织疏松。在铸造时采用铸造机振动装置在一定频率下进行振动铸造，可以有效打破枝晶的形成，减少组织疏松；同时在铸造前增加静置步骤，可以通过静置，保证熔体在转炉过程中吸入气体的有效排出，大大减少SnO2夹渣物的产生，有利于铸造组织的致密。所述配料：添加时机是熔炼温度达到1150℃以上添加镍；配料上方木炭覆盖厚度控制在150-220mm。所述熔炼：采用中频感应熔炼炉。在镍添加后静置时间30min以上后再取样分析。所述铸造：采用整体结晶器进行半连续振动铸造，结晶器规格175mm×430mm×300mm。一种经上述的制备方法所制备的铜镍锡合金铸锭，所述铜合金的化学成分及其质量比例份数分别是：Ni0.7-1.0%、Sn1.0-1.5%、P0.02-0.1%、Cu≥96.5%，其余部分为不可避免的杂质；所述铜合金铸锭内部组织低倍检查无皮下裂纹缺陷，组织完整连续。本专利技术产生的效果是：铜合金铸锭无皮下裂纹缺陷，后续加工无起皮、孔洞现象。具体实施方式实施例11、配料：按照质量比例份数依次添加标准电解铜、锡、锌及铜磷等。2、熔炼：采用中频感应熔炼炉，熔炼温度1100-1130℃，熔炼温度达到1150℃以上时添加镍，在镍添加后静置时间30min以上后再取样分析。3、转炉：转炉温度1130-1160℃。4、保温炉静置：采用工频有芯保温炉，静置时间≥20min，出炉温度1150-1170℃。5、铸造：采用整体结晶器进行半连续振动铸造，结晶器规格175mm×430mm×300mm，铸造温度1150-1170℃，铸造速度58mm/min，冷却水流量28-30m³/h，整体结晶器下方小车震动频率65次/min。采用实施例1铸造的铜合金铸锭内部经低倍组织检查无皮下裂纹缺陷，组织连续完整，后续带材加工无起皮、孔洞现象。实施例21、配料：按照质量比例份数依次添加标准电解铜、锡、锌及铜磷等。2、熔炼：采用中频感应熔炼炉，熔炼温度1130-1160℃，熔炼温度达到1150℃以上时添加镍，在镍添加后静置时间30min以上后再取样分析。3、转炉：转炉温度1160-1190℃。4、保温炉静置：采用工频有芯保温炉，静置时间≥15min，出炉温度1170-1180℃。5、铸造：采用整体结晶器进行半连续振动铸造，结晶器规格175mm×430mm×300mm，铸造温度1170-1180℃，铸造速度55mm/min，冷却水流量26-28m³/h，整体结晶器小车震动频率55次/min。采用实施例2铸造的铜合金铸锭内部经低倍组织检查无皮下裂纹缺陷，组织连续完整，后续加工无起皮、孔洞现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少Cu‑Ni‑Sn合金铸造皮下裂纹的铸锭制备方法，其特征在于工艺步骤为：配料—熔炼—分析—调整成分—转炉—保温—铸造—锯切，其中a. 配料：按照质量比例份数依次添加各成份；b. 熔炼：熔炼温度1100‑1200℃；c. 转炉：转炉温度1130‑1230℃；d. 保温：静置时间≥15min，出炉温度1130‑1200℃； e. 铸造：铸造温度1130‑1220℃，铸造速度50‑70mm/min，冷却水流量25‑35m³/h，震动频率40‑70次/min。

【技术特征摘要】
1.一种减少Cu-Ni-Sn合金铸造皮下裂纹的铸锭制备方法，其特征在于工艺步骤为：配料—熔炼—分析—调整成分—转炉—保温—铸造—锯切，其中a.配料：按照质量比例份数依次添加各成份；b.熔炼：熔炼温度1100-1200℃；c.转炉：转炉温度1130-1230℃；d.保温：静置时间≥15min，出炉温度1130-1200℃；e.铸造：铸造温度1130-1220℃，铸造速度50-70mm/min，冷却水流量25-35m³/h，震动频率40-70次/min。2.根据权利要求1所述的一种减少Cu...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文芹，李辉，景洁，韩彩香，续致恒，王琦，
申请(专利权)人：太原晋西春雷铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14