一种低铜合金材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种低铜合金材料，其包括如下质量百分比的组成，铜43

【技术实现步骤摘要】
一种低铜合金材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属合金制备
，具体涉及一种低铜合金材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]乙炔，是一种有机化合物，化学式为C2H2，俗称风煤或电石气，是炔烃化合物中体积最小的一员，常温常压下为无色气体，微溶于水，溶于乙醇，丙酮、氯仿、苯，混溶于乙醚，是有机合成的重要原料之一，也是合成橡胶、合成纤维和塑料的单体，也可用于氧炔焊割。
[0003]当前在乙炔环境中使用的器具多为紫铜(纯铜)，比如,乙炔气枪管、气割嘴子、电焊嘴子多为紫铜材质制成。乙炔气与紫铜长期接触，必然要产生乙炔铜(C2Cu2)，时有不安全事故发生。
[0004]乙炔铜，又名乙炔亚铜，是一种有机铜化合物，化学式为Cu2C2，这是一种对热和冲击敏感的高爆炸药，比乙炔银更为敏感，是鲜有的在引爆后不释放气体的爆炸物。乙炔铜可以在铜管或含铜量高的合金管道内部形成，这可能会导致剧烈的爆炸声。这被认为是乙炔厂发生爆炸的原因，
[0005]王乐公开了《阻隔防爆材料对烷烃类气体爆炸自由基反应影响及机理研究》分析不同阻隔防爆材料对烷烃类气体爆炸的抑制机理，申请号为200710026185.3的中国专利公开了一种防爆工具及其生产工艺，它由下列金属按质量比制备而成：钛：3.5－4％、铬：0.15－0.25％、铝：0.5－1％，其余为铜。需要进一步研发能够针对乙炔环境中使用的防爆器具。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种低铜合金材料及其制备方法和应用，可用于乙炔环境中，不产生爆炸性物质。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]本专利技术提供了一种低铜合金材料，其包括如下质量百分比的组成，铜43
‑
44％,镍17
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19％,锰12
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14％,铍0.1
‑
0.15％，铬0.7
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1.0％，锆0.4
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0.6％，硅0.25
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0.35％,稀土镧0.05
‑
0.08％，稀土铈0.03
‑
0.05％，余量为锌。进一步地，其制备方法包括以下步骤：
[0009]S1，在容器内加入锌和铜，升温至850
‑
860℃保温10分钟，形成铜锌合金；
[0010]S2，继续向容器内加入镍和锰，再升温至950
‑
960℃保温10分钟，然后把含Be3％的铍铜锭、铬、锆、硅、稀土镧和稀土铈全部放进上述容器中，继续升温至1360℃
‑
1400℃，保温20
‑
30分钟；
[0011]S3，向上述容器内投入清渣剂二氧化硅清渣；
[0012]S4，完成提渣后，温度降至1280℃到1300℃时，浇铸到铸锭型腔内，得到低铜合金材料坯件。
[0013]进一步地，所述锌为蒸馏锌，铜为电解铜，镍为精炼镍豆以及锰为电解锰。本专利技术还提供了上述低铜合金材料的制备方法，其通过如下方法制备：
[0014]S1，在容器内加入锌和铜，升温至850
‑
860℃保温10分钟，形成铜锌合金；
[0015]S2，继续向容器内加入镍和锰，再升温至950
‑
960℃保温10分钟，然后把含Be3％的铍铜锭、铬、锆、硅、稀土镧和稀土铈全部放进上述容器中，继续升温至1360℃
‑
1400℃，保温20
‑
30分钟；
[0016]S3，向上述容器内投入清渣剂二氧化硅清渣；
[0017]S4，完成提渣后，温度降至1280℃到1300℃时，浇铸到铸锭型腔内，得到低铜合金材料坯件。
[0018]进一步地，所述锌为蒸馏锌，铜为电解铜，镍为精炼镍豆以及锰为电解锰；
[0019]所述容器为真空感应熔炼炉。
[0020]本专利技术还提供了上述低铜合金材料在乙炔环境中的应用。
[0021]应用一，将低铜合金材料坯件投入熔炼炉，提温到1360℃
‑
1400℃，投入除渣剂二氧化硅进行提渣，恒温控制20
‑
30分钟，温度下降到1300℃时，浇铸到铸模型腔内，35
‑
45分钟后出模后，经过整形加工和热变形锻压形成模压工器件。
[0022]进一步地，所述模压工器件制成乙炔气枪管、气割焊嘴、防爆锤类产品、镐类产品、斧类产品、活扳手、梅花扳手、开口扳手以及船用工器件中的一种或多种。
[0023]应用二，将低铜合金材料坯件投入熔炼炉，提温到1360℃
‑
1400℃，投入除渣剂二氧化硅进行提渣，恒温控制20
‑
30分钟，温度下降到1260℃时，铸到已准备好的铸模型腔内，35
‑
45分钟后出模，通过拉力机槽，浇铸到拉力机模具内缓慢拉动10
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15分钟，得到热拉伸棒料，制作成套筒头类，螺丝刀类、撬棍、钎子、冲子、扁铲以及船用耐磨、防腐类产品。
[0024]进一步地，浇铸到拉力机模具内缓慢拉动时，拉动速率为0.30m/min。
[0025]应用三，将低铜合金材料坯件投入熔炼炉，加温至900℃开始熔化，确定是否添补所需元素，提温到1360℃
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1400℃，投入除渣剂二氧化硅进行提渣，恒温控制20
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30分钟，温度下降到1300℃时，浇铸到铸模型腔内，35
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45分钟后出模形成方块形毛坯或长条形毛坯，整形加工后热轧成一定厚度的板材或带材，制作锹、水桶、簸箕、舀子、料铲、油漏子或接油盘。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]1、乙炔气与纯铜长期接触，接触面易形成一种黑色或棕黑色粉末—乙炔铜(Cu2C2)和乙炔亚铜，它们是乙炔环境中有毒物质，在足够的气体下，易产生爆炸。本专利技术低铜合金材料所产生的工器件，主要用于乙炔环境中，不产生爆炸性物质。
[0028]2、本专利技术低铜合金材料所产生的工器件，还可以用在石油，化工，天然气，航海，航天等易燃易爆场所。制作防爆工具和船用耐腐，耐磨工器件，为现代化工业安全生产保驾护航，促进现代化工业的高速发展。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例1低铜合金材料坯件HBT908的金相组织图。
具体实施方式
[0030]为更进一步阐述本专利技术为实现预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0031]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低铜合金材料，其特征在于，其包括如下质量百分比的组成，铜43
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44％,镍17
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19％,锰12
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14％,铍0.1
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0.15％，铬0.7
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1.0％，锆0.4
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0.6％，硅0.25
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0.35％,稀土镧0.05
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0.08％，稀土铈0.03
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0.05％，余量为锌。2.根据权利要求1所述的一种低铜合金材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：S1，在容器内加入锌和铜，升温至850
‑
860℃保温10分钟，形成铜锌合金；S2，继续向容器内加入镍和锰，再升温至950
‑
960℃保温10分钟，然后把含Be3％的铍铜锭、铬、锆、硅、稀土镧和稀土铈全部放进上述容器中，继续升温至1360℃
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1400℃，保温20
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30分钟；S3，向上述容器内投入清渣剂二氧化硅清渣；S4，完成提渣后，温度降至1280℃到1300℃时，浇铸到铸锭型腔内，得到低铜合金材料坯件。3.根据权利要求2所述的一种低铜合金材料，其特征在于，所述锌为蒸馏锌，铜为电解铜，镍为精炼镍豆以及锰为电解锰。4.一种权利要求1所述的低铜合金材料的制备方法，其特征在于，其通过如下方法制备：S1，在容器内加入锌和铜，升温至850
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860℃保温10分钟，形成铜锌合金；S2，继续向容器内加入镍和锰，再升温至950
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960℃保温10分钟，然后把含Be3％的铍铜锭、铬、锆、硅、稀土镧和稀土铈全部放进上述容器中，继续升温至1360℃
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1400℃，保温20
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30分钟；S3，向上述容器内投入清渣剂二氧化硅清渣；S4，完成提渣后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨景华，杨庆来，韩亮，杨欣泽，高颖，
申请(专利权)人：河北中泊防爆工具集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：