一种高强度铜合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度铜合金材料及其制备方法，所述高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.89‑6.31%、镍3.22‑3.58%、铜1.05‑1.24%、锆0.65‑0.74%、钡0.28‑0.31%，余量为镁；制备方法如下，将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1435‑1460℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1154‑1236℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。本发明专利技术制备的高强度铜合金材料还表现出优良的耐磨性能，适用于高温高负荷支承用途。

High strength copper alloy material and preparation method thereof

The invention discloses a high strength copper alloy material and a preparation method thereof, wherein the high strength copper alloy, alloy element by the mass percent melting into 5.89: 6.31%, 3.22 chromium nickel copper 3.58%, 1.05 1.24%, 0.65 0.74% zirconium, barium 0.28 0.31%, the balance of magnesium; the preparation method is as follows, the alloy elements magnesium, chromium and nickel raw material mixing, then under the protection of inert gas, into the smelting furnace for smelting, smelting temperature of 1435 1460 DEG C, melting 1h after adding alloy elements Cu, Zr and BA in raw materials, mixing evenly, the melting the temperature is reduced to 1154 1236 DEG C, melting after 30min into qualitative mold, cooling to room temperature, the removal is then pressed ingot, rolling and molding processing can be. The high strength copper alloy material prepared by the invention has excellent wear resistance and is suitable for high temperature and high load supporting purposes.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料
，具体是一种高强度铜合金材料及其制备方法。
技术介绍
镁合金因其高的比强度、比刚度而被公认为是对性能及能耗要求高的行业的优秀备选材料，如航天航空及交通运输业。但由于镁合金密排六方的晶体结构，使得目前镁合金的机械性能和塑性加工能力仍难以满足一些汽车零部件及其它方面应用的需求。为改善镁合金的性能，合金化对提高铸造镁合金和变形镁合金的机械性能都是行之有效的方法，铸件中微观组织的合金化能使溶质元素分布更加均匀，第二相更加细小，合金化还可以提高合金的挤压性能、轧制性能、抗热裂性能和表面光洁度等，并能降低变形镁合金加工件的生产成本。采用新的增强元素和特殊的材料复合制备工艺进一步提高镁合金的强度时镁合金材料发展的趋势。镁钛合金是近期研究开发的热点材料，它具有稳定的热机械性能，不仅适合在大电流和高温环境下使用，而且还具有电子迁移率低、抗腐蚀性能高、化学稳定性好等特点。镁钛合金本身具有较强的载荷承受能力，高温条件下不与金属镁反应，二者之间可以很好的结合成键，又可以避免严重的界面反应。对于合金化增强镁的强度，镁钛合金是一种很好的增强材料。但专利技术人认为，镁钛合金的成本较高，且制备工艺较为繁琐，因此急需研发一种可替代的镁合金材料，也能达到相应的高强度性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度铜合金材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.89-6.31%、镍3.22-3.58%、铜1.05-1.24%、锆0.65-0.74%、钡0.28-0.31%，余量为镁。作为本专利技术进一步的方案：所述高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.96-6.19%、镍3.34-3.50%、铜1.12-1.22%、锆0.68-0.71%、钡0.28-0.31%，余量为镁。作为本专利技术进一步的方案：所述高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬6.04%、镍3.45%、铜1.18%、锆0.69%、钡0.29%，余量为镁。一种高强度铜合金材料的制备方法，具体步骤为：将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1435-1460℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1154-1236℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。作为本专利技术进一步的方案：具体步骤中熔炼温度为1451℃。作为本专利技术进一步的方案：具体步骤中将熔炼温度降低至1192℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，所述高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.89-6.31%、镍3.22-3.58%、铜1.05-1.24%、锆0.65-0.74%、钡0.28-0.31%，余量为镁；制备方法如下，将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1435-1460℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1154-1236℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。本专利技术制备的高强度铜合金材料还表现出优良的耐磨性能，适用于高温高负荷支承用途，例如用于高压缩发电机的活塞、气缸部件，各种要求耐磨耐腐蚀的泵、阀门和叶轮，航空发动机压气机部位，舰船动力推进系统中的螺旋桨和喷水推进器等。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.89%、镍3.22%、铜1.05%、锆0.65%、钡0.28%，余量为镁。一种高强度铜合金材料的制备方法，具体步骤为：将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1435℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1154℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。实施例2一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.96%、镍3.34%、铜1.12%、锆0.68%、钡0.28%，余量为镁。一种高强度铜合金材料的制备方法，具体步骤为：将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1446℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1178℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。实施例3一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬6.04%、镍3.45%、铜1.18%、锆0.69%、钡0.29%，余量为镁。一种高强度铜合金材料的制备方法，具体步骤为：将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1451℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1192℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。实施例4一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬6.19%、镍3.50%、铜1.22%、锆0.71%、钡0.31%，余量为镁。一种高强度铜合金材料的制备方法，具体步骤为：将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1457℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1216℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。实施例5一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬6.31%、镍3.58%、铜1.24%、锆0.74%、钡0.31%，余量为镁。一种高强度铜合金材料的制备方法，具体步骤为：将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1460℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜、锆和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1236℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。对比例1一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬6.04%、镍3.45%、铜1.18%、钡0.29%，余量为镁。一种高强度铜合金材料的制备方法，具体步骤为：将合金元素镁、铬和镍的原料混合后搅拌，随后在惰性气体的保护下，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1451℃，熔炼1h后，再加入合金元素铜和钡的原料，搅拌均匀后，将熔炼温度降低至1192℃，熔炼30min后，倒入到定性模具中，降温到室温，拆模即得铸锭，接着进行压制压延和成型处理即可。对比例2一种高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬6.04%、镍3.45%、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度铜合金材料，其特征在于，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.89‑6.31%、镍3.22‑3.58%、铜1.05‑1.24%、锆0.65‑0.74%、钡0.28‑0.31%，余量为镁。

【技术特征摘要】
1.一种高强度铜合金材料，其特征在于，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.89-6.31%、镍3.22-3.58%、铜1.05-1.24%、锆0.65-0.74%、钡0.28-0.31%，余量为镁。2.根据权利要求1所述的高强度铜合金材料，其特征在于，所述高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬5.96-6.19%、镍3.34-3.50%、铜1.12-1.22%、锆0.68-0.71%、钡0.28-0.31%，余量为镁。3.根据权利要求1所述的高强度铜合金材料，其特征在于，所述高强度铜合金材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铬6.04%、镍3.45%、铜1.18%、锆0.69%...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：河南时代云通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41