【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金制备，尤其涉及一种抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法。
技术介绍
1、以ni-cu合金为代表的耐蚀合金具有金属银一样的光泽，且不易被锈蚀，所以早期被用于制备珠宝首饰和一些精美的器具。随着工业技术的发展与进步，这种合金的其它优异性能也逐渐被发掘出来，并被命名为莫奈尔合金（monel alloy）。ni-cu合金中在还原性介质中耐蚀性优于镍，在氧化性介质中耐蚀性优于铜，该合金除了在一般环境下具有抗介质腐蚀之外，对氢氟酸、氟气、氟化氢和碱等都具有很好的耐蚀性，在天然和人造海水中耐蚀性极其优异。因此，该合金广泛应用于航空航天、核能、石油、化工和海上装备等领域。
2、镍铜合金在锻造过程中存在开裂的问题，该问题一般认为是锻造工艺不合理或者合金成分含有杂质等因素导致的，然而通过扫描电子显微镜和x射线能量色谱仪（sem-eds）相结合的方式对ni-cu合金在高温锻造后产生的裂纹及附近区域进行微观形貌的观察和元素分析发现：ni-cu合金在裂纹萌生初期基体上有“水滴”状形成（如附图1所示），而且该“水滴”状区域除含有ni和cu成分外，al和o成分的含量也明显增加（如下表1）；如附图2所示，ni-cu合金的裂纹完全形成后，裂纹处已不含ni和cu成分而仅含有较高含量的al和o成分（如下表2），由此说明ni-cu合金在高温情况下产生的裂纹是由于存在氧化反应而产生的，从而导致ni-cu合金在锻造过程中极易发生开裂。
3、表1 裂纹萌生初期x射线能量色谱仪测出的成分及含量
4、
5、表2 裂纹完
6、
7、基于此，需要提出一种抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出一种抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其解决的技术问题是分析出镍铜合金锻造过程中极易发生开裂的原因并如何解决该问题。
2、本专利技术实施例公开了一种抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，包括如下步骤：
3、s1、对镍铜铸锭坯料表面进行喷丸处理，后浸入盐酸酸洗预定时间；
4、s2、将酸洗后的所述镍铜铸锭坯料加热至预定温度；
5、s3、采用刷涂工艺对所述镍铜铸锭坯料表面涂抹预定厚度的玻璃防护涂层，涂抹后进行干燥和冷却，所述玻璃防护涂层由玻璃粉和粘合剂混匀制得，所述玻璃粉的成分按质量百分比计为：sio2：20～50%，al2o3：1～5%，na2o：10～30%，cao：2～8%，mgo：0～8%，bao：0～12%，li2o：1～3%，zro2≥3%；
6、s4、将干燥后并冷却至室温的所述镍铜铸锭坯料放入电加热炉，在惰性气体氛围下升温加热至开锻温度并进行保温处理；
7、s5、保温处理后取出所述镍铜铸锭坯料进行锻造处理。
8、根据本专利技术的一个实施例，所述镍铜铸锭坯料中的成分按质量百分比计为：c≤0.3%，si≤0.5%，mn≤1.60%，p≤0.005%、s≤0.005%，ti：0.30%～0.90%，al：2.30%～3.15%，cu：27%～33%，余量为镍及杂质。
9、根据本专利技术的一个实施例，所述镍铜铸锭坯料经过真空感应、电渣重熔和真空自耗过程制得。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述盐酸的质量百分比浓度为5～20%，所述盐酸的温度为50℃～70℃，所述酸洗的预定时间≥15min。
11、根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤s2中，将酸洗后的所述镍铜铸锭坯料加热至70～100℃。
12、根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤s3中：若对所述镍铜铸锭坯料进行精锻处理，则涂抹所述玻璃防护涂层的所述预定厚度≥100μm；若对所述镍铜铸锭坯料进行模锻或自由锻处理，则涂抹所述玻璃防护涂层的所述预定厚度≥200μm。
13、根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤s3中：对所述镍铜铸锭坯料表面涂抹玻璃防护涂层的过程包括：使得第一遍涂抹的涂层覆盖所述镍铜铸锭坯料的底色，待第一遍涂抹的涂层干燥后再涂抹第二遍，待第二遍涂抹的涂层干燥后再涂抹第三遍，直至第n遍涂抹后的所述玻璃防护涂层的厚度达到所述预定厚度。
14、根据本专利技术的一个实施例，所述玻璃粉和所述粘合剂之间的质量配比为1：0.8～1，所述粘合剂包括质量分数为30%的甲基纤维素溶液和质量分数为70%的水，其中所述甲基纤维素溶液的质量百分比浓度为2%。
15、根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤s4中，所述惰性气体为氮气，所述开锻温度≥1150℃，所述升温加热至开锻温度的升温速率≥5℃/min，所述保温处理的保温时间≤3h。
16、根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤s5中，所述锻造处理的变形量≤50%，所述锻造处理的终锻温度≥850℃。
17、采用上述技术方案，本专利技术至少具有如下有益效果：
18、本专利技术提供的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，通过在锻造处理前对镍铜铸锭坯料进行喷丸处理、酸洗及对镍铜铸锭坯料表面涂抹玻璃防护涂层处理，后在惰性气体氛围下进行升温加热至开锻温度，有效避免了镍铜合金在高温锻造过程中由于发生氧化反应而引起的开裂问题，有利于解决工业化生产下镍铜合金锻造过程中开裂的问题，且获得的镍铜合金内部质量良好，无其他缺陷。同时，为了增加玻璃防护涂层的耐高温性，玻璃防护涂层中添加质量百分数不低于3%的zro2，有效保证了在镍铜合金锻造过程中玻璃防护涂层对外界氧气的有效隔绝，从而有效避免出现因玻璃防护涂层的耐高温性低而导致的隔绝效果差的问题。
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1.一种抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，所述镍铜铸锭坯料中的成分按质量百分比计为：C≤0.3%，Si≤0.5%，Mn≤1.60%，P≤0.005%、S≤0.005%，Ti：0.30%～0.90%，Al：2.30%～3.15%，Cu：27%～33%，余量为镍及杂质。
3.根据权利要求1或2所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，所述镍铜铸锭坯料经过真空感应、电渣重熔和真空自耗过程制得。
4.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，所述盐酸的质量百分比浓度为5～20%，所述盐酸的温度为50℃～70℃，所述酸洗的预定时间≥15min。
5.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将酸洗后的所述镍铜铸锭坯料加热至70～100℃。
6.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，在所述步骤S3中：若对所述镍铜铸锭坯料进行精锻处理，
7.根据权利要求1或6所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，在所述步骤S3中：对所述镍铜铸锭坯料表面涂抹玻璃防护涂层的过程包括：使得第一遍涂抹的涂层覆盖所述镍铜铸锭坯料的底色，待第一遍涂抹的涂层干燥后再涂抹第二遍，待第二遍涂抹的涂层干燥后再涂抹第三遍，直至第N遍涂抹后的所述玻璃防护涂层的厚度达到所述预定厚度。
8.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，所述玻璃粉和所述粘合剂之间的质量配比为1：0.8～1，所述粘合剂包括质量分数为30%的甲基纤维素溶液和质量分数为70%的水，其中所述甲基纤维素溶液的质量百分比浓度为2%。
9.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述惰性气体为氮气，所述开锻温度≥1150℃，所述升温加热至开锻温度的升温速率≥5℃/min，所述保温处理的保温时间≤3h。
10.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述锻造处理的变形量≤50%，所述锻造处理的终锻温度≥850℃。
...【技术特征摘要】
1.一种抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，所述镍铜铸锭坯料中的成分按质量百分比计为：c≤0.3%，si≤0.5%，mn≤1.60%，p≤0.005%、s≤0.005%，ti：0.30%～0.90%，al：2.30%～3.15%，cu：27%～33%，余量为镍及杂质。
3.根据权利要求1或2所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，所述镍铜铸锭坯料经过真空感应、电渣重熔和真空自耗过程制得。
4.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，所述盐酸的质量百分比浓度为5～20%，所述盐酸的温度为50℃～70℃，所述酸洗的预定时间≥15min。
5.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，将酸洗后的所述镍铜铸锭坯料加热至70～100℃。
6.根据权利要求1所述的抑制镍铜合金锻造过程中开裂的方法，其特征在于，在所述步骤s3中：若对所述镍铜铸锭坯料进行精锻处理，则涂抹所述玻璃防护涂层的所述预定厚度≥100μm；若对所述镍铜铸锭坯...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘庭耀，朱焱麟，李琨，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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