一种用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，镀镍碳化硅铜基合金新材料的成分包含镀镍碳化硅、铝青铜合金，其中，镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：3‑6.5％，铝青铜合金：93.5‑97％。本发明专利技术的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，将纳米碳化硅材料通过一定的技术手段均匀分布在现有的铝青铜合金材料中，因此具有比现有的铝青铜合金材料更高的强度﹑硬度﹑耐磨性以及耐腐蚀性，从而延长航空航天高强度耐压产品﹑石油工程设备的耐磨件产品以及海洋工程设备耐腐蚀产品配件的使用寿命。
A new material of high strength nickel carbide copper base alloy for marine engineering machinery
【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料
本专利技术涉及合金材料，特别是涉及一种用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料。
技术介绍
纳米碳化硅是一种通过一定的技术条件，在普通碳化硅材料的基础上制备而出的一种纳米材料。纳米碳化硅具有纯度高、粒径小、分布均匀、比表面积大、高表面活性、松装密度低、极好的力学、热学、电学和化学性能，即具有高硬度、高耐磨性和良好的自润滑、高热传导率、低热膨胀系数及高温强度大等特点。国标铜合金材料QAL10-3-1.5或美标合金材料C95400是一种铝青铜材料，由于有较高的强度和减摩性、良好的耐蚀性、在热态下压力加工性良好、可电焊和气焊，主要用于如轴衬、轴套、法兰盘、齿轮及其他重要耐蚀零件、耐磨零件。但是在特殊应用方面，其性能难以满足比如航空航天高强度耐压产品﹑石油工程设备的耐磨件产品以及海洋工程设备耐腐蚀产品配件的需求。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种具有更高的强度﹑硬度﹑耐磨性以及耐腐蚀性的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，镀镍碳化硅铜基合金新材料的成分包含镀镍碳化硅、铝青铜合金，其中，镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：3-6.5％，铝青铜合金：93.5-97％。优选地，镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：3.2-6.3％，铝青铜合金：93.7-96.8％。优选地，镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：3.6-5.9％，铝青铜合金：94.1-96.4％。优选地，镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：5.1％，铝青铜合金：94.9％。优选地，镀镍碳化硅粒径为300μm-500μm。优选地，铝青铜合金为QAl10-3-1.5或ZCuAl10Fe3Mn2。一种用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料的制备方法，包含以下步骤：步骤一：将电解铜、铝锭及铁按照重量比例放入工频电炉中熔炼；步骤二：采用斯派克直读光谱仪对步骤一熔炼完成的铜合金液体进行成分检测；步骤三：将按照体积比例的纳米级镀镍碳化硅粉体放入步骤二的检验合格的铜合金液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌，进一步升高温度并保持；步骤四：将步骤三熔炼完成的铜合金液体进行保温，采用连续铸造的方式铸造为镀镍碳化硅铜基合金新材料棒材；步骤五：将铸造完成的镀镍碳化硅铜基合金新材料棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。优选地，步骤一中的熔炼温度为1150℃-1200℃，熔炼时间为4.5-6小时。优选地，步骤三中进一步升高温度到1450℃-1500℃，保持时间为25-35分钟。优选地，步骤四中的保温时间为25-35分钟，铸造温度为1050℃-1150℃。本专利技术将纳米碳化硅材料通过一定的技术手段均匀分布在现有的合金材料中，利用纳米级碳化硅高硬度、高耐磨性和良好的自润滑及高温强度大的性能，实现铜合金材料的性能的进一步提升。本专利技术所得到的镀镍碳化硅铜基合金新材料具有更高的强度﹑硬度﹑耐磨性以及耐腐蚀性，从而延长航空航天高强度耐压产品﹑石油工程设备的耐磨件产品以及海洋工程设备耐腐蚀产品配件的使用寿命。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，镀镍碳化硅铜基合金新材料的成分包含镀镍碳化硅、铝青铜合金，其中，镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：3-6.5％，铝青铜合金：93.5-97％。镀镍碳化硅是通过已知的方法制得，镀镍碳化硅粒径为300μm-500μm。铝青铜合金为QAl10-3-1.5或ZCuAl10Fe3Mn2，其中QAl10-3-1.5化学成分为：锡：≤0.1％、铝：8.5-10.0％、锌：≤0.5％、锰：1.0-2.0％、铁：2.0-4.0％、铅：≤0.03％、硅：≤0.1％、磷：≤0.01％、杂质：≤0.75％、余量为铜。铜合金QAl10-3-1.5的铸造是按照国标GB/T5231-2012的标准，铜合金ZCuAl10Fe3Mn2的铸造是按照国标GB/T1176-2013的标准。本专利技术提供的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料的制备方法，包含以下步骤：步骤一：按照国标GB/T5231-2012的标准及铜合金QAl10-3-1.5的化学成分要求，将电解铜、铝锭及铁按照重量比例放入工频电炉中熔炼，熔炼温度为1150℃-1200℃，熔炼时间为4.5-6小时，熔炼期间根据工频电炉的体积大小控制铜合金液体体积在工频电炉体积的90％以下；步骤二：采用斯派克直读光谱仪对步骤一熔炼完成的铜合金液体进行成分检测，以确定铜合金液体的化学成分在国标GB/T5231-2012中铜合金QAl10-3-1.5的化学成分要求范围之内；步骤三：将按照体积比例的纳米级镀镍碳化硅粉体放入步骤二的检验合格的铜合金QAl10-3-1.5液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌，使铜合金液体均匀混合，进一步升高温度到1450℃-1500℃并保持25-35分钟；步骤四：将步骤三熔炼完成的铜合金液体进行保温，保温时间为25-35分钟；采用连续铸造的方式铸造为镀镍碳化硅铜基合金新材料棒材，铸造温度为1050℃-1150℃；步骤五：将铸造完成的镀镍碳化硅铜基合金新材料棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。实施例一按体积百分比为：镀镍碳化硅：3％，铜合金QAl10-3-1.5：97％准备原料。其中镀镍碳化硅是通过已知的方法制得，粒径为300μm。铜合金QAl10-3-1.5的铸造是按照国标GB/T5231-2012的标准。首先，按照国标GB/T5231-2012的标准及铜合金QAl10-3-1.5的化学成分要求，将电解铜、铝锭及铁按照重量比例放入工频电炉中熔炼，熔炼温度为1150℃，熔炼时间为4.5小时，熔炼期间根据工频电炉的体积大小控制铜合金液体体积在工频电炉体积的90％以下。接着，采用斯派克直读光谱仪对步骤一熔炼完成的铜合金液体进行成分检测，以确定铜合金液体的化学成分在国标GB/T5231-2012中铜合金QAl10-3-1.5的化学成分要求范围之内。接着，将按照体积比例的纳米级镀镍碳化硅粉体放入步骤二的检验合格的铜合金QAl10-3-1.5液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌，使铜合金液体均匀混合，进一步升高温度到1450℃并保持25分钟。接着，将步骤三熔炼完成的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，其特征在于，所述镀镍碳化硅铜基合金新材料的成分包含镀镍碳化硅、铝青铜合金，其中，所述镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：所述镀镍碳化硅：3-6.5％，所述铝青铜合金：93.5-97％。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，其特征在于，所述镀镍碳化硅铜基合金新材料的成分包含镀镍碳化硅、铝青铜合金，其中，所述镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：所述镀镍碳化硅：3-6.5％，所述铝青铜合金：93.5-97％。
2.根据权利要求1所述的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，其特征在于，所述镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：所述镀镍碳化硅：3.2-6.3％，所述铝青铜合金：93.7-96.8％。
3.根据权利要求1所述的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，其特征在于，所述镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：所述镀镍碳化硅：3.6-5.9％，所述铝青铜合金：94.1-96.4％。
4.根据权利要求1所述的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，其特征在于，所述镀镍碳化硅铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：所述镀镍碳化硅：5.1％，所述铝青铜合金：94.9％。
5.根据权利要求1所述的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，其特征在于，所述镀镍碳化硅粒径为300μm-500μm。
6.根据权利要求1所述的用于海洋工程机械高强度镀镍碳化硅铜基合金新材料，其特征在于，所述铝青铜合金为QAl10-3-1.5或Z...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙飞，赵勇，陈静，
申请(专利权)人：苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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