一种仿青铜材料的冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种仿青铜材料的冶炼方法，属于仿青铜材料领域，其包括以下步骤：步骤一：按照下列组分的重量份数备料：铜30‑60份，铝30‑41份，铅1‑6份，镍1.2‑1.5份，锰0.5‑0.7份，铬0.1‑0.3份，预制碳材料0.001‑0.01份；所述预制碳材料为化学镀锡的碳纳米管；步骤二：先将铜和铝放入电弧炉底部，进行熔化，再依序加入镍、锰、铬以及预制碳材料，继续熔融，得到混合熔体；步骤三：往步骤二中的混合熔体中加入清渣剂精炼，搅拌扒渣，将熔体温度控制在1050‑1150℃，然后进行铸造，制得仿青铜材料。本发明专利技术一方面减少了传统铜和锡的用量，另一方面又保证了仿青铜材料的硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种仿青铜材料的冶炼方法
本专利技术涉及仿青铜材料，具体涉及一种仿青铜材料的冶炼方法。
技术介绍
青铜是红铜和锡或铅的合金。熔化的青铜在冷凝时体积略有涨大,所以青铜铸件填充性好,气孔少,具有较高的铸造性能。这些使它在应用上具有广泛的适应性，并能很快地传播。青铜的出现，对于提高社会生产力起到了划时代的作用。人类从使用红铜发展到冶铸青铜，有一个过程。开始将铜矿石、锡矿石或铅矿石等一起冶炼，发展到先炼出纯铜，再与锡、铅矿石合炼，最后发展到分炼铜、锡，再按一定配比合炼得到成分稳定的青铜。目前，现有的青铜材料铜用量较大，费用高，浪费了大量的有色金属铜，因此，出现了许多仿青铜材料，而且现有的一些仿青铜粉料，强度不高，容易脱落，另一些镀层仿青铜材料在外力冲击下容易起皮脱落，且硬度不高，限制了仿青铜材料的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种仿青铜材料的冶炼方法。本专利技术的技术解决方案如下：一种仿青铜材料的冶炼方法，包括以下步骤：步骤一：按照下列组分的重量份数备料：铜30-60份，铝30-41份，铅1-6份，镍1.2-1.5份，锰0.5-0.7份，铬0.1-0.3份，预制碳材料0.001-0.01份；所述预制碳材料为化学镀锡的碳纳米管；步骤二：先将铜和铝放入电弧炉底部，进行熔化，再依序加入镍、锰、铬以及预制碳材料，继续熔融，得到混合熔体；步骤三：往步骤二中的混合熔体中加入清渣剂精炼，搅拌扒渣，将熔体温度控制在1050-1150℃，然后进行铸造，制得仿青铜材料。优选的，所述步骤二中的熔化温度为1020-1100℃。优选的，所述步骤一中，化学镀锡的碳纳米管包括以下步骤的制备方法：先将碳纳米管在300-500℃下进行煅烧，然后将煅烧后的碳纳米管超声浸渍在十二烷基苯磺酸钠溶液中，最后将浸渍后的碳纳米管放入镀锡电解液中进行镀锡处理，得到化学镀锡的碳纳米管。优选的，所述碳纳米管为多壁碳纳米管或单臂碳纳米管。优选的，步骤三中的清渣剂至少包括：酸化后的沸石、氯化物、氟化物以及碳酸盐。优选的，所述酸化后的沸石的制备方法如下：先将沸石进行粉碎和第一次筛分，将第一次筛分后的沸石进行焙烧，焙烧温度控制在500-600℃，焙烧时间控制在60-120min；将焙烧后的沸石在臭氧氛围中进行酸化处理，酸化处理时间控制在6-15小时；将经过酸化处理后的沸石取出沥干水分并烘干为酸化后的沸石颗粒半成品；将酸化后的沸石颗粒半成品进行第二次筛分后为酸化后的沸石。优选的，第一次筛分后的沸石的粒度控制在0.05-0.13mm。优选的，所述烘干温度控制在150-250℃，烘干时间控制在30-60分钟。优选的，酸化后的沸石颗粒半成品含水量小于1.0%。优选的，酸化后的沸石的粒度控制在0.11-0.35毫米。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的一种仿青铜材料的冶炼方法，通过加入预制碳材料，即化学镀锡的碳纳米管，一方面减少了传统铜和锡的用量，另一方面又保证了仿青铜材料的强度。（2）本专利技术的一种仿青铜材料的冶炼方法，清渣剂中通过加入酸化后的沸石，其能够将混合熔体中的杂质颗粒进行吸附；沸石的吸附性能和氧化亚铜的还原性阻碍了空气中的有害气体进入混合熔体，也进一步消耗混合熔体中的有害气体，使最终得到的混合熔体内部无气泡，不含氧化物、硫化物等杂质，合金材料组分均匀，结构致密，从而提高了其的硬度。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，以进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1一种仿青铜材料的冶炼方法，包括以下步骤：步骤一：按照下列组分的重量份数备料：铜30份，铝30份，铅1份，镍1.2份，锰0.5份，铬0.1份，预制碳材料0.001份；所述预制碳材料为化学镀锡的碳纳米管；其制备方法如下：先将碳纳米管在300℃下进行煅烧，然后将煅烧后的碳纳米管超声浸渍在十二烷基苯磺酸钠溶液中，最后将浸渍后的碳纳米管放入镀锡电解液中进行镀锡处理，得到化学镀锡的碳纳米管。所述碳纳米管为多壁碳纳米管。镀锡电解液的制备方法：取10份氯化亚锡（SnCl2·2H2O）溶于20份浓盐酸中，得到锡盐浓盐酸溶液，备用；在60℃的水浴条件下，取35份硫脲（SC(NH2)2）溶于去离子水（总水量的50％）中，得到硫脲水溶液，向硫脲水溶液中加入15份的次亚磷酸钠（NaH2PO2·H2O），待次亚磷酸钠完全溶解后再加入上述锡盐浓盐酸溶液，搅拌均匀，加去离子水定容，得到透明的化学镀锡液。步骤二：先将铜和铝放入电弧炉底部，进行熔化，熔化温度为1020℃，再依序加入镍、锰、铬以及预制碳材料，继续熔融，得到混合熔体；步骤三：往步骤二中的混合熔体中加入清渣剂精炼1.5h，搅拌扒渣，将熔体温度控制在1050℃，然后进行铸造，制得仿青铜材料。步骤三中的清渣剂包括质量比为1:2:1:3的酸化后的沸石、氯化钠、氟化钠以及碳酸钠。所述酸化后的沸石的制备方法如下：先将沸石进行粉碎和第一次筛分，第一次筛分后的沸石的粒度控制在0.05mm，将第一次筛分后的沸石进行焙烧，焙烧温度控制在500℃，焙烧时间控制在60min；将焙烧后的沸石在臭氧氛围中进行酸化处理，酸化处理时间控制在6小时；将经过酸化处理后的沸石取出沥干水分并烘干为酸化后的沸石颗粒半成品；所述烘干温度控制在150℃，烘干时间控制在30分钟。将酸化后的沸石颗粒半成品进行第二次筛分后为酸化后的沸石。酸化后的沸石颗粒半成品含水量小于1.0%。酸化后的沸石的粒度控制在0.11毫米。实施例2一种仿青铜材料的冶炼方法，包括以下步骤：步骤一：按照下列组分的重量份数备料：铜45份，铝30份，铅2份，镍1.2份，锰0.6份，铬0.1份，预制碳材料0.005份；所述预制碳材料为化学镀锡的碳纳米管；其制备方法如下：先将碳纳米管在400℃下进行煅烧，然后将煅烧后的碳纳米管超声浸渍在十二烷基苯磺酸钠溶液中，最后将浸渍后的碳纳米管放入镀锡电解液中进行镀锡处理，得到化学镀锡的碳纳米管。所述碳纳米管为多壁碳纳米管。镀锡电解液的制备方法：取10份氯化亚锡（SnCl2·2H2O）溶于20份浓盐酸中，得到锡盐浓盐酸溶液，备用；在60℃的水浴条件下，取35份硫脲（SC(NH2)2）溶于去离子水（总水量的50％）中，得到硫脲水溶液，向硫脲水溶液中加入15份的次亚磷酸钠（NaH2PO2·H2O），待次亚磷酸钠完全溶解后再加入上述锡盐浓盐酸溶液，搅拌均匀，加去离子水定容，得到透明的化学镀锡液。步骤二：先将铜和铝放入电弧炉底部，进行熔化，熔化温度为1050℃，再依序加入镍、锰、铬以及预制碳材料，继续熔融，得到混合熔体；步骤三：往步骤二中的混合熔体中加入清渣剂精炼2h，搅拌扒渣，将熔体温度控制在1100℃，然后进行铸造，制得仿青铜材料。步骤三中的清渣剂包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿青铜材料的冶炼方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：按照下列组分的重量份数备料：铜30-60份，铝30-41份，铅1-6份，镍1.2-1.5份，锰0.5-0.7份，铬0.1-0.3份，预制碳材料0.001-0.01份；/n所述预制碳材料为化学镀锡的碳纳米管；/n步骤二：先将铜和铝放入电弧炉底部，进行熔化，再依序加入镍、锰、铬以及预制碳材料，继续熔融，得到混合熔体；/n步骤三：往步骤二中的混合熔体中加入清渣剂精炼，搅拌扒渣，将熔体温度控制在1050-1150℃，然后进行铸造，制得仿青铜材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿青铜材料的冶炼方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按照下列组分的重量份数备料：铜30-60份，铝30-41份，铅1-6份，镍1.2-1.5份，锰0.5-0.7份，铬0.1-0.3份，预制碳材料0.001-0.01份；
所述预制碳材料为化学镀锡的碳纳米管；
步骤二：先将铜和铝放入电弧炉底部，进行熔化，再依序加入镍、锰、铬以及预制碳材料，继续熔融，得到混合熔体；
步骤三：往步骤二中的混合熔体中加入清渣剂精炼，搅拌扒渣，将熔体温度控制在1050-1150℃，然后进行铸造，制得仿青铜材料。


2.根据权利要求1所述的一种仿青铜材料的冶炼方法，其特征在于：所述步骤二中的熔化温度为1020-1100℃。


3.根据权利要求1所述的一种仿青铜材料的冶炼方法，其特征在于：所述步骤一中，化学镀锡的碳纳米管包括以下步骤的制备方法：
先将碳纳米管在300-500℃下进行煅烧，然后将煅烧后的碳纳米管超声浸渍在十二烷基苯磺酸钠溶液中，最后将浸渍后的碳纳米管放入镀锡电解液中进行镀锡处理，得到化学镀锡的碳纳米管。


4.根据权利要求3所述的一种仿青铜材料的冶炼方法，其特征在于：所述碳纳米管为多壁碳纳米管或单臂碳纳米管。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陶昌兰，
申请(专利权)人：江西奥易特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36