【技术实现步骤摘要】
一种新型耐热铜合金的半连续金属铸造工艺及其应用
本专利技术涉及铜合金制造加工
，具体是涉及一种新型耐热铜合金的半连续金属铸造工艺及其应用。
技术介绍
随着电力的需求量快速增长，大容量发电机组设计越来越被重视，但一些关键零部件比如发电机转子槽楔铜合金，主要依赖进口，发电机转子是汽轮发电机组中最关键的核心构件，工作时，汽轮发电机转子在高速运转时产生巨大的离心力，同时在转子电流产生的磁场作用下，会在转子表面产生较大的感应电流，这种电流在通过转子槽楔铜合金时会使其产生较高的温度，在停机及蠕变的重叠作用下产生裂痕，并可能促使裂纹进一步发展，从而造成槽楔合金断裂酿成槽楔飞脱，不仅可能使价值上亿元的发电机组爆炸，还会造成重大的人员伤亡事故。目前槽楔广泛使用的CuCo2BeZr、CuNi2Be等合金在性能上已达到了同类进口产品的水平，但是Be元素有毒，在熔铸、热处理过程中产生的微量蒸汽会对人体和环境产生较大的毒害作用，国际上早就呼吁研制无Be合金以替代有Be合金。因此需要自主研制性能优良的电机用槽楔合金替代进口材料，将...
【技术保护点】
1.一种新型耐热铜合金的半连续金属铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1配料：按照成分配比称取Cu、Ni、Al，Si、Cr，其中各金属成分的质量百分比组成为Ni：0.1-5.0wt％，Al：0.01-0.5wt％，Si：0.01-2.0wt％，Cr：0.01-1.0wt％，Cu：余量，所述Cu、Ni、Al、Si、Cr元素的总含量大于99.96％；/nS2熔炼：将配料后的各金属成分采用半连续铸造进行熔炼，在熔炼过程中中间合金按照熔点高低以及易氧化烧损程度先后分别加入坩埚内，制造铸锭；/nS3热挤压：将步骤S2所制铸锭在900-950℃下进行热挤压得到毛坯；/nS4冷拉拔...
【技术特征摘要】
1.一种新型耐热铜合金的半连续金属铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1配料：按照成分配比称取Cu、Ni、Al，Si、Cr，其中各金属成分的质量百分比组成为Ni：0.1-5.0wt％，Al：0.01-0.5wt％，Si：0.01-2.0wt％，Cr：0.01-1.0wt％，Cu：余量，所述Cu、Ni、Al、Si、Cr元素的总含量大于99.96％；
S2熔炼：将配料后的各金属成分采用半连续铸造进行熔炼，在熔炼过程中中间合金按照熔点高低以及易氧化烧损程度先后分别加入坩埚内，制造铸锭；
S3热挤压：将步骤S2所制铸锭在900-950℃下进行热挤压得到毛坯；
S4冷拉拔：将得到的毛坯进行一次冷拉拔，拉拔速度5-8mm/min，拉拔变形量为15-35％；
S5时效处理：将冷拉拔后的毛坯进行时效处理，时效处理的具体步骤包括：
S5-1低温时效处理：将冷拉拔后的毛坯放入真空气氛保护炉中，封盖抽真空至10-1MPa，送电加热，功率35-40kW，以5-10℃/min的升温速度加热至150-200℃进行低温时效处理，保温2-4h；
S5-2高温时效处理：将低温时效处理后的毛坯继续处理，在炉中充入氩气0.09MPa，随后将加热功率提高至45-50kW，以10-15℃/min的升温速度使毛坯随炉加热至设定温度400-600℃，保温4-8h；
S5-3超低温时效处理：将高温时效处理后的毛坯继续处理，关闭真空气氛保护炉，待炉内温度降低至150℃以下时出炉冷却，将毛坯转移到预冷至5-10℃的低温室中进行超低温时效处理，处理时间为1-3h。
2.根据权利要求1所述的一种新型耐热铜合金的半连续金属铸造工艺，其特征在于，所述新型耐热铜合金为无Be无Co的CuNi2SiCrAl高性能铜合金，所述Si与Cr的原子百分比之比为：1.0＜Si/Cr＜4.0。
3.根据权利要求1所述的一种新型耐热铜合金的半连续金属铸造工艺，其特征在于，所述步骤S2熔炼的具体步骤包括：
S2-1：将第一石墨坩埚(2)、第二石墨坩埚(3)置于真空仓(1)内，将剪成长条状的工业用镍板、电解铜板、铝板依次放置于第一石墨坩埚(2)的底部，开启真空阀(6)抽真空至2-6Pa，加温至1200℃熔炼3h，熔炼过程中使用石墨棒持续进行机械搅拌；
S2-2：将Si以Cu-15％Si中间合金的形式加入第一石墨坩埚(2)内，升高温度至1350-1450℃继续熔炼1....
【专利技术属性】
技术研发人员：马明月，庾高峰，张航，李小阳，王聪利，吴斌，张琦，靖林，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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