锰镍中间合金铸锭、铜锰镍合金铸锭及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锰镍中间合金铸锭、铜锰镍合金铸锭及其制备方法和应用。该锰镍中间合金铸锭的制备方法包括如下步骤：将锰镍中间合金铸锭的原料经真空熔炼处理和浇铸处理，即可；真空熔炼处理的功率经程序上升，程序上升中包括3个阶段；浇铸的方式为水冷铜模浇铸。本发明专利技术中的锰镍中间合金铸锭和铜锰镍合金铸锭气体含量低，致密度好，成分、组织均匀，一致性好，无偏析，元素烧损较小；其制备方法工艺简单，能耗低，有效地提高了生产效率和材料利用率；可进一步制得高强度和高弹性的Cu‑Mn‑Ni合金。

【技术实现步骤摘要】
锰镍中间合金铸锭、铜锰镍合金铸锭及其制备方法和应用
本专利技术涉及锰镍中间合金铸锭、铜锰镍合金铸锭及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来在铜合金领域，Cu-Mn-Ni合金作为一种新型的铜基弹性材料，在强度和弹性性能方面表现优异，主要应用于机械手表擒纵轮片和擒纵叉、载流弹性元件或精密仪表弹性元件。目前，Cu-Mn-Ni合金铸锭的生产工艺主要有粉末冶金法、非真空熔铸-电渣重熔法、真空熔炼-金属型浇注和水平连铸法。虽然易于操作，但粉末冶金法制得的合金铸锭气体含量较高，致密度一般，不适用于进一步制备弹性元件；非真空熔铸-电渣重熔法和水平连铸法在制备过程中，元素烧损大，成分均匀性和一致性均较差；真空熔炼-金属型浇注一般是采用金属铜、锰、镍配料，再依次进行真空熔炼和金属型浇注，对模具的要求较高，对于特殊产品可实现性差，而且真空熔炼-金属型浇注制得的合金铸锭均匀度较差，且冒口材料颈出现较深的缩孔，导致材料的利用率较低。因此，亟需提供一种气体含量低，成分、组织均匀，致密度好，一致性好的锰镍中间合金铸锭和铜锰镍合金铸锭，且能够进一步制得高强度和高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锰镍中间合金铸锭，其特征在于，所述锰镍中间合金铸锭为Mn

【技术特征摘要】
1.一种锰镍中间合金铸锭，其特征在于，所述锰镍中间合金铸锭为Mn50Ni50中间合金铸锭；
所述Mn50Ni50中间合金铸锭的制备方法包括如下步骤：将所述Mn50Ni50中间合金铸锭的原料经真空熔炼处理和浇铸处理，即可；
所述真空熔炼处理的功率经程序上升，所述程序上升中包括3个阶段；其中，第1阶段为将开启功率设置为25±2KW，保持5min；第2阶段为由25±2KW升高至45±2KW，保持45±2KW5min；第3阶段为由45±2KW升高至65KW，保持65KW直至所述Mn50Ni50中间合金铸锭的原料熔化完全；
所述浇铸处理的方式为水冷铜模浇铸。


2.如权利要求1所述的锰镍中间合金铸锭，其特征在于，所述Mn50Ni50中间合金铸锭的原料包括Mn和Ni；所述Mn和所述Ni的质量含量之比优选为1:1；
和/或，所述Mn50Ni50中间合金铸锭包括50.21wt％Mn；49.75wt％Ni；0.0035wt％O；0.0006wt％N；0.0025wt％C；0.0008wt％S；百分比为各组分质量占所述Mn50Ni50中间合金铸锭总质量的质量百分比。


3.如权利要求1所述的锰镍中间合金铸锭，其特征在于，所述真空熔炼处理的真空度为10Pa以下；
和/或，所述Mn50Ni50中间合金铸锭的原料熔化完全后，将所述真空熔炼处理的功率降低至20KW以下，并充入氩气；当压力为-0.08Mpa时，将所述真空熔炼处理的功率进行第4阶段的升高，所述第4阶段为由20KW以下升高至60KW，并保持60KW3min；
和/或，所述浇铸处理为将所述真空熔炼处理的功率降低至40±5KW，保持40±5KW30s后开始浇铸；优选地，所述浇铸的时间为50～70s，例如60s；
和/或，所述Mn50Ni50中间合金铸锭的制备方法还包括装炉、抽真空和出炉的步骤。


4.一种铜锰镍合金铸锭，其特征在于，所述铜锰镍合金铸锭为CuMn20Ni20合金铸锭；
所述CuMn20Ni20合金铸锭包括如下质量百分比的组分：
Cu：56～64wt％；
Mn：18～22wt％；
Ni：18～22wt％；
所述质量百分比为各组分质量占所述CuMn20Ni20合金铸锭总质量的百分比；
优选地，所述CuMn20Ni20合金铸锭中，所述Cu的质量百分比为58～62wt％，例如59.93wt％；所述Mn的质量百分比为19～21wt％，例如19.91wt％；所述Ni的质量百分比为19～21wt％，例如20.12wt％；所述质量百分比为各组分质量占所述CuMn20Ni20合金铸锭总质量的百分比；
优选地，所述CuMn20Ni20合金铸锭包括如下质量百分比的组分：
Cu：59.93wt％；
Mn：19.91wt％；
Ni：20.12wt％；
所述质量百分比为各组分质量占所述CuMn20Ni20合金铸锭总质量的百分比。


5.如权利要求4所述的铜锰镍合金铸锭，其特征在于，所述CuMn20Ni20合金铸锭还包括O、N、C和S中的一种或多种；
所述O的质量百分比优选为<0.001wt％，例如0.0008wt％；所述N的质量百分比优选为<0.001wt％，例如0.0005wt％；所述C的质量百分比优选为<0.0035wt％，例如0.003wt％；所述S的质量百分比优选为<0.001wt％，例如0.0009wt％；所述质量百分比为各组分质量占所述CuMn20Ni20合金铸锭总质量的百分比。

【专利技术属性】
技术研发人员：田东松，刘琦，孙君鹏，刘向东，王群，杨红艳，唐丽尖，韩依曼，张青队，梁建斌，
申请(专利权)人：西安斯瑞先进铜合金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61