一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法，属于有色金属合金制备技术领域。包括以下步骤：(1)配料；(2)装炉；(3)抽真空；(4)熔炼；(5)浇铸；(6)出炉；通过采用真空感应熔炼法制备CuNiSn合金，材料组分合理、组织均匀，合金化程度高，无明显组织缺陷，无杂质，并且加入少量Fe、Si、Al后材料强度提高，耐磨性能提高，晶粒细化，组织中无Sn的反偏析；通过在CuNiSn合金表面喷涂纳米碳球微弧氧化涂层，增加合金的强度同时，使摩擦系数明显降低，明显提高合金的耐磨性；通过向合金液中添加负热膨胀材料，可降低CuNiSn合金材料的膨胀系数，导致浇铸时不易产生缩松和缩孔缺陷，合金无明显组织缺陷。合金无明显组织缺陷。合金无明显组织缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法


[0001]本专利技术属于有色金属合金制备
，具体是涉及一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法。

技术介绍

[0002]高强高弹铜合金由于其优良的导电性、导热性、弹性、耐磨性等性能被广泛制备成板、带、棒、丝材等，用于各类高档精密的插接件、开关、接触弹簧、端子元件和转换器等。而目前使用最广泛的高强高弹材料是铍青铜，近年来，各国对铍铜材料的用量和产量不断增大，但Be元素具有毒性，铍青铜加工生产过程对人体及环境有害，并且合金加工工艺复杂，性能稳定性差，生产成本高。
[0003]虽然铍青铜本身的毒性使其生产与研究受到一定限制，但从目前生产消费角度来看，铍青铜仍然无法被完全替代。目前美国、日本及哈萨克斯坦是铍青铜生产及消费大国，我国处于生产不能自足、高端产品依赖进口阶段。无铍弹性铜合金研究体系近年来不断被优化与拓展，部分合金在国内外取得良好应用，替代一部分铍青铜。
[0004]目前通过高合金化，许多学者设计出性能优异的新型高强高弹CuNiSn合金，其性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按质量百分比计，各元素的含量为：Ni：5
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7％，Sn：5
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7％，Fe：0.01
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0.03％，Al：0.5
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2％，Si：0.3
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0.7％，Cu为余量；(2)装炉：采用一次加料方式，将配好的合金料装入石墨坩埚内，合上炉盖，关闭放气阀，清理观察窗；(3)抽真空：开启机械泵，打开低真空挡板阀并抽真空，待炉内真空压力P≤0.08MPa时，开启罗茨泵；(4)熔炼：抽真空至P≤10Pa时，间歇加热升温至1250℃
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1450℃，待坩埚内原料开始熔化，降低设备功率，打开充氩气阀，缓慢向炉体内充入高纯氩气，待炉内压力升至
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0.08Mpa时，关闭充氩阀，在1100℃
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1200℃的温度下精炼3min；(5)浇铸：浇铸温度控制在1000℃
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1100℃，保持30s开始浇铸，使用钢模浇铸；(6)出炉：关闭加热，炉内冷却30min
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40min后出炉。2.根据权利要求1所述的一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制备CuNiSn合金所需原料分别为：电解铜板、镍板、锡锭、铝锭、CuFe中间合金，CuSi中间合金。3.根据权利要求2所述的一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法，其特征在于，所述原料在装炉前，将浓度为80g/L的除油粉与去离子水按照1:20的重量比混合，将混合后的液体加热至65℃倒入电解槽中，然后分别放入各个原料进行电解除油1
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2min，其中，电解除油的电流为50A。4.根据权利要求1所述的一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法，其特征在于，向所述步骤(6)将制备好的CuNiSn合金表面喷涂纳米碳球微弧涂层，具体处理过程为：首先，将制备好的CuNiSn合金表面打磨，随后抛光，并清洁；其次，通过电炉加热方式对上述预处理后的CuNiSn合金表面进行预热，预热温度在90
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160℃；最后，对预热后的CuNiSn合金表面通过电弧喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺猛，孙君鹏，田东松，王群，郭创立，
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：