铍铜合金制造技术

本发明专利技术公开了一种铍铜合金，它含有如下重量百分数的化学成分：Ｂｅ０．２－０．６％　　Ｃｒ０－０．５％　　Ｍｎ１．８－３．０％　　Ｆｅ１．８－３．０％　　Ａｌ１２．５－１４．５％，余量为Ｃｕ及不可避免的微量杂质，其硬度为：ＨＲＣ　　４２°－５２°，是一种热传导性快、摩擦系数小、耐磨、耐蚀、光滑、使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金
，具体地讲是一种铍铜合金，主要用于汽车零件等厚板料拉伸成型模具。
技术介绍
目前汽车零件等厚板料拉伸成型模具的制造多采用普通模具钢，普通模具钢的热传导性差，只有42W/m.K，在生产过程中需要热处理，增加了工序，加工复杂，同时其磨擦系数大，磨擦系数为0.15-0.3，由于其自身的性能差异直接影响产品的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种热传导性能快、磨擦系数小、机械加工容易、耐磨、耐蚀、光滑、使用寿命长的铍铜合金。为了达到上述目的，本专利技术是这样实现的铍铜合金，其特殊之处在于它含有如下重量百分数的化学成分Be 0.2-0.6％ Cr 0-0.5％ Mn1.8-3.0％ Fe 1.8-3.0％ Al 12.5-14.5％，余量为Cu及不可避免的微量杂质。实现本专利技术目的的一种较好的方案，铍铜合金，其特殊之处在于它含有如下重量百分数的化学成分Be 0.3-0.5％ Cr 0.15-0.35％ Mn 2.0-2.8％Fe 2.0-2.8％ Al 13-14.2％，余量为Cu及不可避免的微量杂质。实现本专利技术目的的一种最佳方案，铍铜合金，其特殊之处在于它含有如下重量百分数的化学成分Be 0.4％ Cr 0.25％ Mn 2.2％ Fe 2.2％ Al14.0％，余量为Cu及不可避免的微量杂质。本专利技术的铍铜合金，其硬度为HRC42°-52°。本专利技术所述的铍铜合金，其生产工艺如下电炉预热至300℃左右时加入60％的铜料，表面用木炭粉覆盖，熔化后加入铁、锰、铬，升温到1200℃左右时，加入铝快速搅拌，待各种金属全部熔化后加入余下的40％的铜和铍铜合金，一般铍铜合金中含铍4％，含铜96％，熔化后扒去浮渣，升温到1150℃-1200℃左右时，进行浇铸。本专利技术的铍铜合金的有效化学成分的设计依据及含量范围的限定理由如下Be铍是最轻的金属之一，其硬质而轻，弹性强，但铍含量过高，易使合金脆性增加，因此铍的含量控制在0.2-0.6％。Cr铬的主要作用是通过细化并改善基体组织结构，提高材质硬度，抗疲劳强度，弯曲屈服极限得到显著提高，进而提高产品的耐磨性的热稳定性，但铬含量过高，则产生材料抗弯强度降低，增加脆性，造成产品易折断，因此铬的含量控制在0-0.5％。Mn锰具有很强的韧性和耐磨性，具有一定合金强化作用，但锰量过高则造成材料脆性增加，因此锰的含量控制在1.8-3.0％。Fe铁具有延展性，质硬，具有合金强化作用，但铁量过高则造成材料脆性增加，因此铁的含量控制在1.8-3.0％。Al铝质轻，能提高材质硬度和抗拉强度，因此铝的含量控制在12.5-14.5％。Cu铜的主要作用是耐磨性和导热性，因而铜的含量高一些。本专利技术所述的铍铜合金与已有技术相比具有如下积极效果1、热传导快，其热传导为104.5W/m.K-117.3W/m.K(22℃-300℃)，而普通的模具钢的热传导仅为42W/m.K；2、磨擦系数小，仅为0.006-0.01，而普通模具钢的磨擦系数为0.15-0.3；3、耐磨、耐蚀、光滑，同时延长使用寿命；4、机械加工容易，因其硬度为HRC 42°-52°，硬度高不用热处理，减少工序；上述特点可有效解决厚板料拉伸时极易出现的拉丝、脱痕、划伤、退火等问题。具体实施例方式为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本专利技术铍铜合金。实施例1，按本专利技术的化学成分要求称量含铍4％、含铜96％的铍铜合金101 Kg、Cr 2.55Kg、Mn 22.7Kg、Fe 22.7Kg、Al 145Kg、Cu 740Kg，电炉预热至300℃左右时加入60％的铜料444Kg，表面用木炭粉覆盖，熔化后加入上述称取的铁、锰、铬，升温到1200℃左右时，加入上述称取的铝快速搅拌，待各种金属全部熔化后加入余下的40％的铜296Kg和上述称量的铍铜合金，熔化后扒去浮渣，升温到1150℃-1200℃左右时，进行浇铸，即得本专利技术的铍铜合金。取样进行化学分析，其化学成分的重量百分数为Be 0.4％ Cr 0.25％ Mn 2.2％ Fe 2.2％ Al 14.0％，余量为Cu及不可避免的微量杂质。经检测其硬度为HRC 47°。实施例2，按本专利技术的化学成分要求称量含铍4％、含铜96％的铍铜合金76Kg、Cr 1.55Kg、Mn 20.6Kg、Fe 20.6Kg、Al 134Kg、Cu 780Kg，电炉预热至300℃左右时加入60％的铜料468Kg，表面用木炭粉覆盖，熔化后加入上述称取的铁、锰、铬，升温到1200℃左右时，加入上述称取的铝快速搅拌，待各种金属全部熔化后加入余下的40％的铜312Kg和上述称量的铍铜合金，熔化后扒去浮渣，升温到1150℃-1200℃左右时，进行浇铸，即得本专利技术的铍铜合金。取样进行化学分析，其化学成分的重量百分数为Be 0.3％ Cr 0.15％ Mn 2.0％ Fe 2.0％ Al 13％，余量为Cu及不可避免的微量杂质。经检测其硬度为HRC 44°。实施例3，按本专利技术的化学成分要求称量含铍4％、含铜96％的铍铜合金126Kg、Cr 3.55Kg、Mn 29Kg、Fe 29Kg、Al 146Kg、Cu 699Kg，电炉预热至300℃左右时加入60％的铜料419Kg，表面用木炭粉覆盖，熔化后加入上述称取的铁、锰、铬，升温到1200℃左右时，加入上述称取的铝快速搅拌，待各种金属全部熔化后加入余下的40％的铜280Kg和上述称量的铍铜合金，熔化后扒去浮渣，升温到1150℃-1200℃左右时，进行浇铸，即得本专利技术的铍铜合金。取样进行化学分析，其化学成分的重量百分数为Be 0.5％ Cr 0.35％ Mn 2.8％ Fe 2.8％ Al 14.2％，其余为Cu及不可避免的微量杂质。经检测其硬度为HRC 50°。实施例4，按本专利技术的化学成分要求称量含铍4％、含铜96％的铍铜合金51Kg、Mn 18.5Kg、Fe 18.5Kg、Al 129 Kg、Cu 816Kg，电炉预热至300℃左右时加入60％的铜料490Kg，表面用木炭粉覆盖，熔化后加入上述称取的铁、锰、铬，升温到1200℃左右时，加入上述称取的铝快速搅拌，待各种金属全部熔化后加入余下的40％的铜326Kg和上述称量的铍铜合金，熔化后扒去浮渣，升温到1150℃-1200℃左右时，进行浇铸，即得本专利技术的铍铜合金。取样进行化学分析，其化学成分的重量百分数为Be 0.2％Mn 1.8％ Fe 1.8％ Al 12.5％，余量为Cu及不可避免的微量杂质。经检测其硬度为HRC 42°。实施例5，按本专利技术的化学成分要求称量含铍4％、含铜96％的铍铜合金151Kg、Cr 5.05Kg、Mn 31Kg、Fe 31Kg、Al 150Kg、Cu 665Kg，电炉预热至300℃左右时加入60％的铜料399Kg，表面用木炭粉覆盖，熔化后加入上述称取的铁、锰、铬，升温到1200℃左右时，加入上述称取的铝快速搅拌，待各种金属全部熔化后加入余下的40％的铜266Kg和上述称量的铍铜合金，熔化后扒去浮渣，升温到1150℃-1200℃左右时，进行浇铸，即得本专利技术的铍铜合金。取样进行化学分析，其化学成分的重量百分数为Be 0.6％ Cr 0.5％ Mn 3本文档来自技高网...

【技术保护点】
铍铜合金，其特征在于它含有如下重量百分数的化学成分：Ｂｅ０．２－０．６％　　Ｃｒ０－０．５％　　Ｍｎ１．８－３．０％　　Ｆｅ１．８－３．０％　　Ａｌ１２．５－１４．５％，余量为Ｃｕ及不可避免的微量杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋协福，
申请(专利权)人：宋协福，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]