一种高效制备铍铜母合金的方法技术

本发明专利技术属于金属材料制造技术领域，具体涉及一种高效制备铍铜母合金的方法。其制备方法为将BeO粉末与鳞片石墨粉混合均匀，与电解铜板一起真空熔炼、真空浇铸后得到铍铜母合金铸坯，然后将铍铜母合金铸坯进行真空自耗熔炼，从而获得铍铜母合金。本发明专利技术可以避免生产过程中产生的含铍粉尘烟雾对人体和环境造成的危害，且能显著降低铍铜母合金的内部的氧气、其他气体含量以及夹杂物的含量，本发明专利技术工艺流程短、生产效率高、产量大，可一次生产1.5T

【技术实现步骤摘要】
一种高效制备铍铜母合金的方法


[0001]本专利技术属于金属材料制造
，具体涉及一种高效制备铍铜母合金的方法。

技术介绍

[0002]铍铜合金含铍0.2％～2.8％，具有高强度、高导电率、高韧性、高疲劳极限、高耐磨性、耐海水腐蚀、无磁性、耐热冲击、碰撞时不发生火花等优点，广泛用于电器设备、电子装置和控制仪表等领域。目前铍铜合金的制备一般使用铍铜母合金加电解铜以及其他金属元素熔炼得到铍含量0.2％～2.8％的铍铜合金，因此铍铜母合金的质量以及生产成本会严重影响铍铜合金的质量以及价格。
[0003]中国专利CN103866155A公开一种“铍铜合金生产及铸锭工艺”，采用一定配比的铜、氧化铍、炭黑为原料，使用电弧炉熔炼铸锭，然后进行中频炉熔炼铸造，但其不足之处在于熔炼过程不是在真空熔炼，熔炼时产生的气体会保留在铍铜合金内部。中国专利CN113088752A公开了“一种铍铜母合金的制备方法”，其采用真空自耗电弧熔炼制备铍铜母合金，先对氧化铍粉末进行包膜处理后，将氧化铍粉末、铜粉和石墨粉混合均匀，获得混合粉；再对混合粉进行压制处理，获得板坯；然后对板坯进行轧制，获得碎块后，破碎，获得粒径不超过1mm的坯料粉；将坯料粉退火后，添加石蜡粉，混合均匀，再压制成型，获得柱状生坯；将柱状生坯装载于石墨模具内，烧结、脱模，获得工作电极；然后将工作电极装入真空自耗电弧炉，进行真空自耗电极电弧熔炼，获得铍铜母合金，但其生产工艺流程较长，工序复杂，生产成本高。

技术实现思路

[0004]针对上述的现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高效制备铍铜母合金的方法。
[0005]为实现以上目的，所采用的技术方案是：
[0006]一种高效制备铍铜母合金的方法，包含如下步骤：
[0007](1)加料：将氧化铍、鳞片石墨粉按照摩尔比1.1
‑
1.3:1进行混料，得到氧化铍鳞片石墨粉，将电解铜板放入坩埚，并按比例放入混合后的氧化铍鳞片石墨粉；
[0008](2)真空熔炼：加料后封闭熔炼室，抽真空至5
‑
10Pa，同时升温，至炉内温度达到1950
‑
2100℃，保温2
‑
3小时，保温过程中使用石墨棒对熔炼得到的铜液进行搅拌，使鳞片石墨粉充分与氧化铍混合反应、还原脱氧，也使生成的浮渣上浮；
[0009](3)真空浇铸：真空熔炼到真空浇铸过程中一直保持熔炼室和浇铸室的压力为5
‑
10Pa，待铜液温度降到1200
‑
1300℃时浇铸，浇铸完成后待铸锭完全凝固后破真空取出；
[0010](4)真空自耗：将得到的铸锭进行真空自耗熔炼，即得铍铜母合金。
[0011]进一步，步骤(1)所述电解铜板的铜含量为99.99％，所述电解铜板以及氧化铍鳞片石墨粉按比例混合使得铍元素的质量含量占铍元素和铜元素总质量的4
‑
8％。
[0012]进一步，步骤(4)中所述真空自耗熔炼的工作电压为：27
‑
35V，电流为：10000
‑
13000A，真空度为0.1Pa
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2Pa，工作电极的进给速度为10
‑
20mm/min。
[0013]再进一步，所述铍铜母合金的重量为1.5T
‑
3.2T。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0015]本专利技术采用真空熔炼、真空浇铸加真空自耗的组合工艺，可以避免生产过程中产生的含铍粉尘烟雾对人体和环境造成的危害。同时本专利技术的生产效率高、产量大，可一次生产1.5T
‑
3.2T重量的铍铜母合金，通过真空熔炼、真空浇铸以及真空自耗精炼组合工艺，能显著降低铍铜母合金的内部的氧气、其他气体含量以及夹杂物的含量。本专利技术工艺流程短、生产效率高、铍铜产品质量高、易于工业化生产。
具体实施方式
[0016]以下结合实例对本专利技术进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0017]实施例1
[0018](1)加料：将氧化铍、鳞片石墨粉按照摩尔比1.1:1当量进行混料，得到氧化铍鳞片石墨粉，将纯度为99.99％的电解铜板放入坩埚，并按比例放入混合后的氧化铍鳞片石墨粉，所述电解铜板以及氧化铍鳞片石墨粉按比例混合使得铍元素的质量含量占铍元素和铜元素总质量的4％；
[0019](2)真空熔炼：加料后封闭熔炼室，抽真空至5Pa，同时送电升温，至炉内温度达到2000℃，保温2小时，保温过程中使用石墨棒对熔炼得到的铜液进行搅拌，使鳞片石墨粉充分与氧化铍混合反应、还原脱氧，也使生成的浮渣上浮；
[0020](3)真空浇铸：熔炼到浇铸过程中一直保持熔炼室和浇铸室的压力为5Pa，待铜液温度降到1200℃时浇铸，浇铸完成后待铸锭完全凝固后破真空取出；
[0021](4)真空自耗：将得到的铸锭进行真空自耗熔炼，真空自耗的工作电压为：30V，电流为：11000A，真空度为1Pa，工作电极的进给速度为15mm/min，即得铍铜母合金。
[0022]实施例2
[0023](1)加料：将氧化铍、鳞片石墨粉按照摩尔比1.3:1当量进行混料，得到氧化铍鳞片石墨粉，将纯度为99.99％的电解铜板放入坩埚，并按比例放入混合后的氧化铍鳞片石墨粉，所述电解铜板以及氧化铍鳞片石墨粉按比例混合使得铍元素的质量含量占铍元素和铜元素总质量的4％；
[0024](2)真空熔炼：加料后封闭熔炼室，抽真空至10Pa，同时送电升温，至炉内温度达到2100℃，保温2小时，保温过程中使用石墨棒对熔炼得到的铜液进行搅拌，使鳞片石墨粉充分与氧化铍混合反应、还原脱氧，也使生成的浮渣上浮；
[0025](3)真空浇铸：熔炼到浇铸过程中一直保持熔炼室和浇铸室的压力为10Pa，待铜液温度降到1200℃时浇铸，浇铸完成后待铸锭完全凝固后破真空取出；
[0026](4)真空自耗：将得到的铸锭进行真空自耗熔炼，真空自耗的工作电压为：35V，电流为：13000A，真空度为2Pa，工作电极的进给速度为20mm/min，即得铍铜母合金。
[0027]对比例1
[0028](1)加料：将氧化铍、鳞片石墨粉按照摩尔比1.1:1当量进行混料，得到氧化铍鳞片石墨粉，将纯度为99.99％的电解铜板放入坩埚，并按比例放入混合后的氧化铍鳞片石墨
粉，所述电解铜板以及氧化铍鳞片石墨粉按比例混合使得铍元素的质量含量占铍元素和铜元素总质量的4％；
[0029](2)真空熔炼：加料后封闭熔炼室，抽真空至5Pa，同时送电升温，至炉内温度达到2000℃，保温2小时，保温过程中使用石墨棒对熔炼得到的铜液进行搅拌，使鳞片石墨粉充分与氧化铍混合反应、还原脱氧，也使生成的浮渣上浮；
[0030](3)真空浇铸：熔炼到浇铸过程中一直保持熔炼室和浇铸室的压力为5Pa，待铜液温度降到1200℃时浇铸，浇铸完成后待铸锭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效制备铍铜母合金的方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)加料：将氧化铍、鳞片石墨粉按照摩尔比1.1
‑
1.3:1进行混料，得到氧化铍鳞片石墨粉，将电解铜板放入坩埚，并按比例放入混合后的氧化铍鳞片石墨粉；(2)真空熔炼：加料后封闭熔炼室，抽真空至5
‑
10Pa，同时升温，至炉内温度达到1950
‑
2100℃，保温2
‑
3小时，保温过程中使用石墨棒对熔炼得到的铜液进行搅拌，使鳞片石墨粉充分与氧化铍混合反应、还原脱氧，也使生成的浮渣上浮；(3)真空浇铸：真空熔炼到真空浇铸过程中一直保持熔炼室和浇铸室的压力为5
‑
10Pa，待铜液温度降到1200
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1300℃时浇铸，浇铸完成后待铸锭完全凝固后破真空取出；...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋涛，汤德林，王肇飞，张绥鹏，王鲁宁，崔华春，
申请(专利权)人：烟台万隆真空冶金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：