铁锰镍白铜管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铁锰镍白铜管的制备方法，所述铁锰镍白铜管各元素的重量百分比为：镍２９－３２％，锰１．５－２．５％，铁１．７－２．３％，混合稀土０．００８％，余量为电解铜，各元素的总和为１００％。所述混合稀土由镧、铈和钇按镧∶铈∶钇＝２∶２∶１的重量比混合而成。其制备方法包括以下工艺步骤：取电解铜、镍、锰和铁置于低频电炉中，加热，边熔炼边振动，并加入混合稀土，采用水平连铸的方法铸造成实心坯锭；加热，挤压成毛坯管；轧制；拉伸；酸洗；进行多道次拉伸，直至成品，成品退火。本发明专利技术由于在合金中添加了混合稀土，可以提高坯锭的表面质量，及细化合金晶粒，提高冷加工性能，这种可以在合金中添加更好的锰和铁，而高锰高铁可以大大提高铁锰镍白铜管的耐腐蚀和耐冲刷性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。该铜管主要应用于电站、船舶、制冷、海水淡化等行业的热交换器上，作为换热管。(二)
技术介绍
目前，随着电站、船舶、制冷、海水淡化等行业的发展，需要寻找一种高耐腐蚀性能 和耐高冲刷性能的换热管材料。目前使用的换热管多为普通黄铜管和镍白铜管。普通黄铜 管和普通镍白铜管都有其不足，现分述如下 黄铜管黄铜管成本比较低，但是耐腐蚀性能及加工性能没有白铜管好，一般三年左右便要维修更换一批。电站、船舶停产停航维修成本大，制冷停机维修影响大。 镍白铜管镍白铜管耐腐蚀性能及耐冲刷性能较好，但在耐高腐蚀和耐高冲刷性能还是不够。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种耐高腐蚀和耐高冲刷性能好的铁锰镍 白铜管的制备方法。本专利技术的目的是这样实现的一种，所述铁锰镍白铜管各元素的重量百分比为 镍29-32% 锰1.5-2. 5% 铁1.7-2. 3% 混合稀土 0.008% 余量为电解铜 各元素的总和为100%， 所述混合稀土由镧、铈和钇按镧铈钇=2 : 2 : i的重量比混合而成； 其制备方法包括以下工艺步骤 步骤一、按配比取电解铜、镍、锰和铁置于低频电炉中，加热至1560 161(TC，边 熔炼边振动，并加入混合稀土，采用水平连铸的方法铸造成小160皿X 250mm的实心坯锭， 步骤二、将铸造成的实心坯锭加热至1000-105(TC，挤压成小83mmX11. 5mm的毛 坯管， 步骤三、将挤压后的毛坯管轧制成小45mmX3. 5mm，其轧制送进量为3-5mm/次，轧 制速度140mm/分， 步骤四、将轧制后的毛坯管用拉伸模拉伸到小40mmX3. 2mm，然后刨皮到小38mm， 将刨皮后的毛坯管进行二道次拉伸，二道次拉伸后的尺寸为分别为小35X2.65mm和 小32X2.4mm;二道次拉伸后的毛坯管进行中间退火，退火温度为800°C 士5，退火速度为 340mm/min ± 2mm/min ， 步骤五、酸洗，去除表面氧化层， 步骤六、将酸洗后的毛坯进行多道次拉伸，多道次拉伸后的尺寸为分别为 小28X2. 2mm，小26X2mm，小22X 1.85mm和小19X 1. 78mm，直至成品， 步骤七、校直、定尺、清洗后逐支进行涡流探伤，涡流探伤增益为31dB，相位为 125Deg，滤波为15N，频率为5KHz， 步骤八、成品退火，退火温度为770°C ±5，退火速度为180-200mm/min ; 本专利技术拉伸模的结构有四部分组成润滑锥、工作带、定径带和出口锥，各部分工艺要求如下 润滑锥润滑锥的锥角|3 = 40° ，润滑锥的长度为定径带直径的0. 6倍， 工作带工作带的锥角a = 11 12° ， 定径带定径带的长度根据拉伸模直径确定，拉伸模直径在3 20mm，定径带长度控制在1 1. 5mm，拉模直径在20. 1 40mm，定径带长度控制在1. 5 2. Omm， 出口锥出口锥的锥角Y = 45 60° ，出口锥的长度为定径带直径的O. 2 0. 5倍。本专利技术具有如下特点 材料中因为铁和锰的含量比BFe30-l-l (C71500)的含量高，高锰高铁可以大大提 高铁锰镍白铜管的耐冲刷腐蚀性能和耐介质腐蚀寿命(见表一、表二 )，但是，高锰高铁很 难加入，且高锰高铁在合金中分布不均匀，晶粒较粗，易形成表面缺陷，造成冷加工的脆性， 冷加工性能不好。本专利技术通过在熔炼中加入0. 008%的镧、铈和钇混合稀土，添加镧在熔炼 时起造渣的作用，可能提高铁锰镍白铜管的表面质量；添加铈可以细化晶粒，添加钇可以提 高合金塑性(冷加工性能)。所以本专利技术的铜管耐冲刷腐蚀和耐介质腐蚀寿命的性能在同 类牌号中是非常高的。 2、熔炼铸造众所周知，镍的熔点比铜的熔点要高，为了保证坯锭结晶的均匀性， 采用振动连铸的方式可以大大改善坯锭结晶的均匀性。 3、冷轧冷轧时的塑性变形是由金属内部滑移而产生的。这样的变形条件就能够 充分地利用金属的塑性，使得在不破坏金属完整性的情况下得到大的变形量。而且，经过冷 轧的大变形量的加工，金属内部组织更加致密，这对于需要对铁锰镍白铜管进一步的加工 材料，例如高效轧齿管的加工性能可以大的提高。 4、拉伸由于本专利技术材料中镍含量较高，而且铁、锰含量也比较高，因此这对拉伸 变形系数控制要求也比较严格。延伸系数可控制在1. 1 1. 3，根据这一延伸系数范围可指 定合理的加工道次以及合理的配模工艺，铜管拉伸合理配模关键问题是优化拉伸模具模孔 区的结构尺寸。 5、探伤由于镍白铜管对涡流探伤的参数设定要求比黄铜管的要求相对比较高，因此选择合适的增益、相位、滤波、频率就是探伤质量的关键。表一 本专利技术不同锰含量机械性能的对比<table>table see original document page 4</column></row><table><table>table see original document page 5</column></row><table> 表二 本专利技术与C71500在各种介质中的腐蚀速度 <table>table see original document page 5</column></row><table> 综上，本专利技术由于在合金中添加了混合稀土，可以提高坯锭的表面质量，及细化合 金晶粒，提高冷加工性能，这种可以在合金中添加更好的锰和铁，而高锰高铁可以大大提高 铁锰镍白铜管的耐腐蚀和耐冲刷性能。具体实施例方式本专利技术涉及一种，所述铁锰镍白铜管各元素的重量百分 比为 镍29-32% 锰1.5-2. 5% 铁1.7-2. 3% 混合稀土 0.008% 余量为电解铜 各元素的总和为100%， 所述混合稀土由镧、铈和钇按镧铈钇=2 : 2 : i的重量比混合而成。其制备方法包括以下工艺步骤 步骤一、按配比取电解铜、镍、锰和铁置于低频电炉中，加热至1560 161(TC，边 熔炼边振动，并加入混合稀土，采用水平连铸的方法铸造成小160nnX250mm的实心坯锭； 步骤二、将铸造成的实心坯锭加热至1000-105(TC，挤压成小83mmX11. 5mm的毛 坯管； 步骤三、将挤压后的毛坯管轧制成小45mmX3. 5mm，其轧制送进量为3-5mm/次，轧 制速度140mm/分； 步骤四、将轧制后的毛坯管用拉伸模拉伸到小40mmX3. 2mm，然后刨皮到小38mm，将刨皮后的毛坯管进行二道次拉伸，二道次拉伸后的尺寸为分别为小35X2.65mm和 小32 X 2. 4mm ;二道次拉伸后的毛坯管进行中间退火，退火温度为800°C ±5°C ，退火速度为 340mm/min±2mm/min ; 步骤五、酸洗，去除表面氧化层； 步骤六、将酸洗后的毛坯进行多道次拉伸，多道次拉伸后的尺寸为分别为 小28X2. 2mm，小26X2mm，小22 XI. 85mm和小19 X 1. 78mm，直至成品； 步骤七、校直、定尺、清洗后逐支进行涡流探伤，涡流探伤增益为31dB，相位为 125Deg，滤波为15N，频率为5KHz ; 步骤八本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁锰镍白铜管的制备方法，其特征在于：所述铁锰镍白铜管各元素的重量百分比为：　　镍２９－３２％　　锰１．５－２．５％　　铁１．７－２．３％　　混合稀土０．００８％　　余量为电解铜　　各元素的总和为１００％，　　所述混合稀土由镧、铈和钇按镧∶铈∶钇＝２∶２∶１的重量比混合而成；　　其制备方法包括以下工艺步骤：　　步骤一、按配比取电解铜、镍、锰和铁置于低频电炉中，加热至１５６０～１６１０℃，边熔炼边振动，并加入混合稀土，采用水平连铸的方法铸造成φ１６０ｎｎ×２５０ｍｍ的实心坯锭，　　步骤二、将铸造成的实心坯锭加热至１０００－１０５０℃，挤压成φ８３ｍｍ×１１．５ｍｍ的毛坯管，　　步骤三、将挤压后的毛坯管轧制成φ４５ｍｍ×３．５ｍｍ，其轧制送进量为３－５ｍｍ／次，轧制速度１４０ｍｍ／分，　　步骤四、将轧制后的毛坯管用拉伸模拉伸到φ４０ｍｍ×３．２ｍｍ，然后刨皮到φ３８ｍｍ，将刨皮后的毛坯管进行二道次拉伸，二道次拉伸后的尺寸为分别为φ３５×２．６５ｍｍ和φ３２×２．４ｍｍ；二道次拉伸后的毛坯管进行中间退火，退火温度为８００℃±５℃，退火速度为３４０ｍｍ／ｍｉｎ±２ｍｍ／ｍｉｎ，　　步骤五、酸洗，去除表面氧化层，　　步骤六、将酸洗后的毛坯进行多道次拉伸，多道次拉伸后的尺寸为分别为φ２８×２．２ｍｍ，φ２６×２ｍｍ，φ２２×１．８５ｍｍ和φ１９×１．７８ｍｍ，直至成品，　　步骤七、校直、定尺、清洗后逐支进行涡流探伤，涡流探伤增益为３１ｄＢ，相位为１２５Ｄｅｇ，滤波为１５Ｎ，频率为５ＫＨｚ，　　步骤八、成品退火，退火温度为７７０℃±５℃，退火速度为１８０－２００ｍｍ／ｍｉｎ；　　本专利技术拉伸模的结构有四部分组成：润滑锥、工作带、定径带和出口锥，各部分工艺要求如下：　　润滑锥：润滑锥的锥角β＝４０°，润滑锥的长度为定径带直径的０．６倍，　　工作带：工作带的锥角α＝１１～１２°，　　定径带：定径带的长度根据拉伸模直径确定，拉伸模直径在３～２０ｍｍ，定径带长度控制在１～１．５ｍｍ，拉模直径在２０．１～４０ｍｍ，定径带长度控制在１．５～２．０ｍｍ，　　出口锥：出口锥的锥角γ＝４５～６０°，出口锥的长度为定径带直径的０．２～０．５倍。...

【技术特征摘要】
一种铁锰镍白铜管的制备方法，其特征在于所述铁锰镍白铜管各元素的重量百分比为镍29-32％锰1.5-2.5％铁1.7-2.3％混合稀土0.008％余量为电解铜各元素的总和为100％，所述混合稀土由镧、铈和钇按镧∶铈∶钇＝2∶2∶1的重量比混合而成；其制备方法包括以下工艺步骤步骤一、按配比取电解铜、镍、锰和铁置于低频电炉中，加热至1560～1610℃，边熔炼边振动，并加入混合稀土，采用水平连铸的方法铸造成φ160nn×250mm的实心坯锭，步骤二、将铸造成的实心坯锭加热至1000-1050℃，挤压成φ83mm×11.5mm的毛坯管，步骤三、将挤压后的毛坯管轧制成φ45mm×3.5mm，其轧制送进量为3-5mm/次，轧制速度140mm/分，步骤四、将轧制后的毛坯管用拉伸模拉伸到φ40mm×3.2mm，然后刨皮到φ38mm，将刨皮后的毛坯管进行二道次拉伸，二道次拉伸后的尺寸为分别为φ35×2.65mm和φ32×2.4mm；二道次拉伸后的毛坯管进行中间退火，退火温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡汉全，胡天明，
申请(专利权)人：江阴新华宏铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]