【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有色金属加工，具体而言，涉及一种海洋养殖用铜合金丝材、其制备方法及应用。
技术介绍
1、常规的海洋养殖用材料为尼龙或其它化学纤维，在海洋养殖过程中易滋生微生物及发生大量海洋生物淤积，阻碍养殖水体的流动性，致使养殖物致病及营养不良。铜合金因能够在海水中释放铜离子，有效防止滋生微生物及海洋生物淤积，因而成为当前及未来养殖网箱的理想材料。目前，铜合金作为养殖用材最主要的问题在于成本以及不均匀腐蚀，因此当前大量选用的材料为成本相对较低且具有一定耐腐蚀性能的黄铜合金，而黄铜合金最大的问题则在于脱锌腐蚀严重且易出现双相产生腐蚀不均匀，导致铜线在海水中加速失效，降低网箱寿命。
2、为了解决低成本耐蚀黄铜的脱锌腐蚀与不均匀腐蚀特性，相关研究者开展了大量研究工作，主要解决路径为制备单相组织黄铜且微量添加抑制脱锌腐蚀的元素进行改性。如cn 105603250 b、cn 114107728 b和cn 115433850 a均通过微量元素的改性，提升了合金脱锌腐蚀问题。但通常添加的元素种类较多、含量高，成本高且大量添加元素难熔化、易氧化，制备合金加工性能和组织均匀性控制不够。
3、基于此，如何针对上述现有技术中存在的不足，提供一种海洋养殖用铜合金丝材及其制备方法，以有效解决现有的海洋养殖用铜合金涉及的元素多、成本高、加工困难且耐腐蚀性能不佳的问题，并最终获得一种单相、易加工且可根据不同海域和鱼种的海水养殖情况调控腐蚀速率的耐蚀铜合金产品，并将其广泛应用于海洋养殖用网衣网箱及其配件的相关领域，是本领域所面临的问题之一
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种海洋养殖用铜合金丝材、其制备方法及应用，以解决现有技术中的海洋养殖用铜合金涉及的元素多、成本高、加工困难且耐腐蚀性能不佳的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，按重量份计，海洋养殖用铜合金丝材的成分包括：cu 60~75wt%、sn 0.2~2wt%、mn 0.3~1.8wt%、ni 0.1~2.0wt%、la 0.02~0.25wt%，余量为zn及不可避免的杂质元素，且海洋养殖用铜合金丝材的成分中不包括si、fe、co、ti和al；海洋养殖用铜合金丝材中，25<[zn]eq.<38。
3、进一步地，按重量份计，海洋养殖用铜合金丝材的成分包括：cu 62~66wt%、sn 0.5~1.2wt%、mn 0.5~1.5wt%、ni 1.1~2.0wt%、la 0.02~0.2wt%，余量为zn及不可避免的杂质元素，且海洋养殖用铜合金丝材的成分中不包括si、fe、co、ti和al；海洋养殖用铜合金丝材中，30<[zn]eq.<36。
4、进一步地，海洋养殖用铜合金丝材的成分中，mn与ni的重量比为1：（1~3）；按重量份计，海洋养殖用铜合金丝材的成分中，sn、mn和ni的重量之和为2~5wt%。
5、进一步地，海洋养殖用铜合金丝材的晶粒尺寸为20~60μm。
6、本专利技术的另一方面提供了一种上述海洋养殖用铜合金丝材的制备方法，该制备方法包括：步骤s1，熔化与合金化：将原料装入熔炼装置中熔化，得到铜合金熔体；步骤s2，铸造：对铜合金熔体铸造得到铜合金铸杆，铸造的实现方式为上引和/或水平连铸；步骤s3，第一冷拉：对铜合金铸杆进行第一冷拉，得到第一变形杆坯；第一冷拉的变形量为20~40%；步骤s4，第一再结晶退火：对第一变形杆坯进行第一再结晶退火，以得到晶粒尺寸为70~100μm的第一退火杆坯；第一再结晶退火的温度为500~650℃，保温时间为2~6小时；步骤s5，第二冷拉：对第一退火杆坯进行第二冷拉，得到第二变形杆坯；步骤s6，第二再结晶退火：对第二变形杆坯进行第二再结晶退火，以得到晶粒尺寸为20~60μm的第二退火杆坯；第二再结晶退火的温度为450~600℃，保温时间为2~6小时；步骤s7，第三冷拉：对第二退火杆坯进行第三冷拉，得到海洋养殖用铜合金丝材。
7、进一步地，步骤s5中第二冷拉的变形量为75~90%，步骤s7中第三冷拉的变形量为20~40%。
8、进一步地，步骤s1中熔化与合金化的步骤还包括：步骤s1-1，将铜装入熔炼装置中进行第一熔化，得到第一熔体；步骤s1-2，向第一熔体中添加镍，进行第二熔化，得到第二熔体；步骤s1-3，将第二熔体降温至1050~1150℃后，依次向第二熔体中添加锡、锰、锌和铜镧中间合金并进行第三熔化，得到铜合金熔体；第一熔化的温度为1175~1195℃，第二熔化的温度为1250~1280℃，第三熔化的温度为1050~1150℃。
9、进一步地，步骤s2中铸造在1100~1150℃的温度下进行，铜合金铸杆的直径为15~20mm，晶粒尺寸为300~700μm。
10、进一步地，步骤s5中还包括对第二冷拉之后的第一退火杆坯进行表面扒皮，以得到第二变形杆坯；表面扒皮的扒皮厚度为0.1~0.2mm。
11、本专利技术的又一个方面提供了一种上述海洋养殖用铜合金丝材在海洋养殖领域中的应用，所应用的海洋养殖的海域条件为：盐度范围为8~35‰；温度为-5~35℃。
12、应用本专利技术的技术方案，通过提供具有特定组分含量的铜合金，使得其中各金属元素之间协同作用，同时配合工艺设计，优化晶粒尺寸，制备得到腐蚀速率低、铜离子的释放速率适宜的海洋养殖用铜合金丝材。本专利技术在有效解决现有海洋养殖用铜合金材料涉及元素种类多的问题的同时，该海洋养殖用铜合金丝材元素少使得加工工艺也相对简单，有效调控了其腐蚀速率和铜离子释放速率，从而满足多海域条件下的使用需求。
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1.一种海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，按重量份计，所述海洋养殖用铜合金丝材的成分包括：Cu 60~75wt%、Sn 0.2~2wt%、Mn 0.3~1.8wt%、Ni 0.1~2.0wt%、La 0.02~0.25wt%，余量为Zn及不可避免的杂质元素，且所述海洋养殖用铜合金丝材的成分中不包括Si、Fe、Co、Ti和Al；
2.根据权利要求1所述的海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，按重量份计，所述海洋养殖用铜合金丝材的成分包括：Cu 62~66wt%、Sn 0.5~1.2wt%、Mn 0.5~1.5wt%、Ni 1.1~2.0wt%、La 0.02~0.2wt%，余量为Zn及不可避免的杂质元素，且所述海洋养殖用铜合金丝材的成分中不包括Si、Fe、Co、Ti和Al；
3.根据权利要求2所述的海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，所述海洋养殖用铜合金丝材的晶粒尺寸为20~60μm。
5.一种权利要求1至4中任一项所述的海洋养殖用铜合金丝材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括
6.根据权利要求5所述的海洋养殖用铜合金丝材的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述第二冷拉的变形量为75~90%，步骤S7中所述第三冷拉的变形量为20~40%。
7.根据权利要求6所述的海洋养殖用铜合金丝材的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述熔化与合金化的步骤还包括：
8.根据权利要求7所述的海洋养殖用铜合金丝材的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述铸造在1100~1150℃的温度下进行，所述铜合金铸杆的直径为15~20mm，晶粒尺寸为300~700μm。
9.根据权利要求8所述的海洋养殖用铜合金丝材的制备方法，其特征在于，步骤S5中还包括对所述第二冷拉之后的所述第一退火杆坯进行表面扒皮，以得到所述第二变形杆坯；所述表面扒皮的扒皮厚度为0.1~0.2mm。
10.一种权利要求1至4中任一项所述的海洋养殖用铜合金丝材在海洋养殖领域中的应用，所述海洋养殖的海域条件为：盐度范围为8~35‰；温度为-5~35℃。
...【技术特征摘要】
1.一种海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，按重量份计，所述海洋养殖用铜合金丝材的成分包括：cu 60~75wt%、sn 0.2~2wt%、mn 0.3~1.8wt%、ni 0.1~2.0wt%、la 0.02~0.25wt%，余量为zn及不可避免的杂质元素，且所述海洋养殖用铜合金丝材的成分中不包括si、fe、co、ti和al；
2.根据权利要求1所述的海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，按重量份计，所述海洋养殖用铜合金丝材的成分包括：cu 62~66wt%、sn 0.5~1.2wt%、mn 0.5~1.5wt%、ni 1.1~2.0wt%、la 0.02~0.2wt%，余量为zn及不可避免的杂质元素，且所述海洋养殖用铜合金丝材的成分中不包括si、fe、co、ti和al；
3.根据权利要求2所述的海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的海洋养殖用铜合金丝材，其特征在于，所述海洋养殖用铜合金丝材的晶粒尺寸为20~60μm。
5.一种权利要求1至4中任一项所述的海洋...
【专利技术属性】
技术研发人员：向朝建，娄花芬，陈忠平，莫永达，张嘉凝，刘芳，王苗苗，王云鹏，孙燕，
申请(专利权)人：中铝科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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