钛铜合金材料及其生产方法技术

钛铜合金材料，其特征在于主要由５．８－６．１％的Ｔｉ、９３．９－９４．２％的Ｃｕ经熔铸、轧制制成，还可加入０．５－１％的第三元素，该第三元素为Ａｌ或Ｆｅ或Ｃｒ或Ｃｄ，构成三元素合金；钛铜合金材料的生产方法，包括熔铸、均匀化处理、热轧、淬火、酸洗、冷轧、时效处理工艺步骤。本发明专利技术与合金相比，不仅价格便宜，而且强度高，弹性好，同时还具有良好的耐磨性，耐蚀性及可焊性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铜合金，特别是涉及一种钛铜合金，用以替代铍青铜。
技术介绍
铍青铜具有百年以上的发展历程，在工业领域，尤其是精密仪器仪表制造业占有举足轻重的作用，然而，由于铍青铜的原料铍含量稀少，仅占地壳中的0.0005％，因此，其价格非常昂贵，铍在配制配金的生产中，特别是在熔化工序具有很大的毒性，危害操作者的健康，另外，铍青铜生产工艺要求严，工序多，流线长，不仅如此，能源消耗大，生产成本高。由于铍青铜具有上述缺点，因此需要有一种新的铜基弹性材料问世以取代之。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机械强度高、弹性好、耐磨性和耐蚀性高的钛铜合金材料，以及该材料的生产方法。采用的技术方案是本专利技术的钛铜合金材料，主要由5-6％的Ti、93-94％的Cu以及0.5-1％的第三元素，经熔铸、轧制制成，所述的第三元素为Al或Fe或Cr或Cd，构成三元素合金。钛铜合金的生产方法，包括熔铸、均匀化处理、热轧、淬火、酸洗、冷轧、时效处理，工艺步骤熔铸工艺将93-94％的Cu放入真空感应炉中熔化，待Cu料熔化后立即投入5-6％的Ti料，转动炉体增大液面便于排气，排气时间为8-12分钟，随即投入0.5-1％的第三元素，即Al或Fe或Cr或Cd，静止8-12分钟，即可浇注，浇注温度1100-1150℃；浇注速度7-12秒/块；起模后立即水淬；均匀化处理工艺将过饱和表面铸锭置于10KW电炉中进行加热，加热温度800-850℃，保温时间不低于5小时，加热方式随炉升温，然后进行热轧。热轧工艺在Φ335m/n三辊轧机上进行，总加工率90％、轧制道次12-14次中间经二次加热，轧制尺寸4.5-5m/m，末轧温度不低于600℃；淬火工艺此步分两种处理方式(1)半成品淬火氩气保护，水淬；所用设备H45箱式电炉淬水介质水淬火温度800-850℃加热时间10-30分(2)成品淬火氩气保护，油淬所用设备直式管状炉淬火介质液态石蜡或变压器油淬火温度800-850℃加热时间10-20分钟酸洗工艺淬火后的半成品需要进行酸洗，酸洗液为10％HNO3、20％H28O4和70％水，酸洗温度60-80℃以上，酸洗后进行水洗；冷轧工艺半成品轧制在Φ380m/n二辊机进行；成品轧制在四辊轧机上进行，加工率40-50％，最大80％以上，宽展度3-6％；时效处理工艺方法有二其一是真空时效处理，所用设备管式真空炉，时效处理温度350-400℃，时效处理时间2-3小时，时效方式；以100-150℃/小时升温，在10-3t以上真空度下进行，经保温后降至80℃，破真空出炉；其二是石蜡液炉时效处理，所用设备石蜡炉，时效温度350℃-400℃，时效时间2-3小时，时效处理方式蜡液在90℃下装料排除气体，以100℃/小时升温，经保温后降至80℃以下出炉。本专利技术与合金相比，不仅价格便宜，而且强度高，弹性好，同时还具有良好的耐磨性，耐蚀性及可焊性。具体实施例方式实施例一本专利技术的钛铜合金材料，由5.4％的Ti、93.8％的Cu及0.8％的Al经熔铸、轧制制成Cu-Ti-Al三元素合金。钛铜合金的生产方法，包括熔铸、均匀化处理、热轧、淬火、酸洗、冷轧、时效，工艺步骤熔铸工艺将93.8％的Cu放入真空感应炉中熔化，待Cu料熔化后立即投入5.4％的Ti料，转动炉体增大液面便于排气，排气时间为10分钟，随即投入0.8％的第三元素Al，静止10分钟，即可浇注，浇注温度1100-1150℃；浇注速度10秒/块；起模后立即水淬；均匀化处理工艺将过饱和表面铸锭置于10KW电炉中进行加热，加热温度800-850℃，保温时间6小时，加热方式随炉升温，然后进行热轧。热轧工艺在Φ335m/n三辊轧机上进行，总加工率90％、轧制道次13次中间经二次加热，轧制尺寸5m/m，末轧温度650℃；淬火工艺此步分两种处理方式(1)半成品淬火氩气保护，水淬；所用设备H45箱式电炉淬水介质水淬火温度800-850℃加热时间20分(2)成品淬火氩气保护，油淬所用设备直式管状炉淬火介质液态石蜡或变压器油淬火温度800-850℃加热时间15分钟酸洗工艺淬火后的半成品进行酸洗，酸洗液为10％HNO3、20％H2SO4和70％的水，酸洗温度80℃，酸洗后进行水洗；冷轧工艺半成品轧制在Φ380m/n二辊机进行；成品轧制在四辊轧机上进行，加工率45％，宽展度5％； 时效处理工艺采用真空时效处理，所用设备管式真空炉，时效处理温度350-400℃，时效处理时间2-3小时，时效处理方式；以100-150℃/小时升温，在10-3t以上真空度下进行，经保温后降至80℃，破真空出炉。实施例二本专利技术的钛铜合金材料，由5.6％的Ti、93.4％的Cu及1％的Al经熔铸、轧制制成Cu-Ti-Fe三元素合金。钛铜合金的生产方法，包括熔铸、均匀化处理、热轧、淬火、酸洗、冷轧、时效，工艺步骤熔铸工艺将93.4％的Cu放入真空感应炉中熔化，待Cu料熔化后立即投入5.6％的Ti料，转动炉体增大液面便于排气，排气时间为8分钟，随即投入1％的第三元素Fe，静止10分钟，即可浇注，浇注温度1100-1150℃；浇注速度8秒/块；起模后立即水淬；均匀化处理工艺将过饱和表面铸锭置于10KW电炉中进行长时期加热，随即热轧，加热温度800-850℃，保温时间8小时，加热方式随炉升温。热轧工艺在Φ335m/n三辊轧机上进行，总加工率90％、轧制道次13次中间经二次加热，轧制尺寸5m/m，末轧温度600℃；淬火工艺此步分两种处理方式(1)半成品淬火氩气保护，水淬；所用设备H45箱式电炉淬水介质水淬火温度800-850℃加热时间15分(2)成品淬火氩气保护，油淬所用设备直式管状炉淬火介质液态石蜡或变压器油淬火温度800-850℃加热时间20分钟酸洗工艺淬火后的半成品进行酸洗，酸洗液为10％HNO3、20％H2SO4和70％的水，酸洗温度70℃，酸洗后进行水洗；冷轧工艺半成品轧制在Φ380m/n二辊机进行；成品轧制在四辊轧机上进行，加工率45％，宽展度5％；时效工艺采用石蜡液炉时效处理，所用设备石蜡炉，时效处理温度350℃-400℃，时效处理时间2.5小时，时效处理方式蜡液在90℃下装料排除气体，以100℃/小时升温，经保温后降至80℃以下出炉。权利要求1.钛铜合金材料，其特征是由5-6％的Ti、93-94％的Cu以及0.5-1％的第三元素，经熔铸、轧制制成，所述的第三元素为Al或Fe或Cr或Cd，构成三元素合金。2.根据权利要求1所述的钛铜合金材料，其特征是由5.4％的Ti、93.8％的Cu及0.8％的Al经熔铸、轧制制成Cu-Ti-Al三元素合金。3.根据权利要求1所述的钛铜合金材料，其特征是由5.6％的Ti、93.4％的Cu及1％的Al经熔铸、轧制制成Cu-Ti-Fe三元素合金。4.根据权利要求1所述的钛铜合金材料的生产方法，其特征在于包括熔铸、均匀化处理、热轧、淬火、酸洗、冷轧、时效处理工艺步骤熔铸工艺将93-94％的Cu放入真空感应炉中熔化，待Cu料熔化后立即投入5-6％的Ti料，转动炉体增大液面便于排气，排气时间为8-12分钟，随即投入0.5-1％的第三元素，即Al或Fe或Cr或Cd，静止8-12分钟，即可浇注，浇注温度1100-1150℃；浇注速度7-12秒本文档来自技高网...

【技术保护点】
钛铜合金材料，其特征是由５－６％的Ｔｉ、９３－９４％的Ｃｕ以及０．５－１％的第三元素，经熔铸、轧制制成，所述的第三元素为Ａｌ或Ｆｅ或Ｃｒ或Ｃｄ，构成三元素合金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵景财，夏曙光，
申请(专利权)人：赵景财，夏曙光，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]