一种具有优越热强性的铜合金棒及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种具有优越热强性的铜合金棒及其制造方法，本发明专利技术的具有优越热强性的铜合金棒由以下重量百分数的组分组成：铝0.1%～0.5%，锰3%～6%，磷0.05%～0.2%，余量为铜。本发明专利技术在原有的锰青铜QMn5的基础上，调整锰元素的含量并创新性地添加铝﹑磷两种元素，分不同步骤，通过熔炼将铝、磷两种元素添加到现有的铜-锰合金当中。通过熔炼过程中元素在不同时期形成的相，在保证相应性能的同时进一步改善最终合金的热强性，从而得到一种在高温下经久耐用的改性铜合金棒材。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，本专利技术的具有优越热强性的铜合金棒由以下重量百分数的组分组成：铝0.1%～0.5%，锰3%～6%，磷0.05%～0.2%，余量为铜。本专利技术在原有的锰青铜QMn5的基础上，调整锰元素的含量并创新性地添加铝﹑磷两种元素，分不同步骤，通过熔炼将铝、磷两种元素添加到现有的铜-锰合金当中。通过熔炼过程中元素在不同时期形成的相，在保证相应性能的同时进一步改善最终合金的热强性，从而得到一种在高温下经久耐用的改性铜合金棒材。【专利说明】
本专利技术涉及合金棒生产领域，尤其涉及具有优越热强性的铜合金棒，以及这种合金棒的制造方法。
技术介绍
QMn5为含锰量较高的锰青铜，其具有较高的强度、硬度和良好的塑性，在热态及冷态下能很好地承受压力加工，具有良好的耐蚀性，并具有高的热强性，400°C以下能够保持其力学性能。因此，它主要用于制作蒸汽机零件和锅炉的各种管接头、蒸汽阀门等高温耐蚀零件。但是其热强性在温度超过400°C之后有明显下降趋势，因此高温情况下实际应用寿命大大缩短。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种具有优越热强性的铜合金棒，以及这种铜合金棒的制造方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下:一种具有优越热强性的铜合金棒，由以下重量百分数的组分组成:铝0.1%~0.5%,锰3%~6%,磷0.05%~0.2%,余量为铜。进一步地，所述铜合金棒各组分的重量百分数配比如下:铝0.3%，锰4.5%，磷0.15%，余量为铜。进一步地，所述具有优越热强性的铜合金棒的制造方法，包含以下步骤:I)按照重量配比将铜、锰置于工频电炉内，加热至950°C~1050°C熔炼，待完全熔化后保温至1000°C。2)将铝、磷添加到铜-锰合金液中，并升温至1100°C，熔炼之后再次保温。3)用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行3~6次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内。4)将检验合格的溶液按照预定的尺寸进行铸锭，对铸造成型后的坯锭进行车削，以便下一步挤压。5)对车削完成后的光锭进行挤压。6)对挤压完成后的合金棒进行超声波或者涡流探伤，挑出探伤不合格的产品，以保证棒材的合格率；按照预期的产品尺寸进行切割并包装入库。更进一步地，步骤I)种所述的铜为电解铜。更进一步地，步骤I)中所述熔炼时间为3~4小时，所述保温时间为I~2小时。更进一步地，步骤2)中所述熔炼时间为I~2小时，所述再次保温时间为0.5~1小时。更进一步地，步骤4)中所述铸锭的铸造温度为950°C~1000°C。更进一步地,步骤4)中所述还锭的直径为40mm~120mm,长度为500mm。更进一步地，步骤5)中所述挤压选取800吨~2000吨的挤压机，挤压温度为600°C~700°C，挤压速度为2~5mm/s。采用以上技术方案，本专利技术在原有的锰青铜QMn5的基础上，调整锰元素的含量并创新性的添加铝、磷两种元素，分不同步骤，通过熔炼将铝、磷两种元素添加到现有的铜-锰合金中。通过熔炼过程中元素在不同时期形成的相，在保证相应性能的同时进一步改善最终合金的热强性，从而得到一种在高温下经久耐用的改性铜合金棒材。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术生产工艺流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种具有优越热强性的铜合金棒，由以下重量百分数的组分组成:铝0.1%，锰3.5%，磷0.1%，余量为铜。其制造工艺流程如图1所示，依次进行以下步骤:按照重量配比将电解铜、锰置于工频电炉内，加热至950°C，熔炼4小时，待完全熔化后在1000°C下保温2小时；将铝、磷两种元素添加到铜-锰合金液中，并升温至IIOO0C，熔炼2小时之后再次保温0.5小时；用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行6次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；将检验合格的溶液在950°C下按照预定的尺寸进行铸锭，得到直径为40mm，长度为500mm的坯锭，对铸造成型后的坯锭进行车削；选取2000吨的挤压机对车削完成后的光锭进行挤压，挤压温度为600°C，挤压速度为2mm/s ;对挤压完成后的合金棒进行超声波或者涡流探伤，挑出探伤不合格的产品，以保证棒材的合格率，按照预期的产品尺寸进行切割并包装入库。将所得具有优越热强性的铜合金棒进行耐蚀性、热强性、硬度、强度及塑性试验，测试其物理性能，所得结果如表1所示。实施例2一种具有优越热强性的铜合金棒，由以下重量百分数的组分组成:铝0.3%，锰4.5%，磷0.15%，余量为铜。其制造工艺流程如图1所示，依次进行以下步骤:按照重量配比将电解铜、锰置于工频电炉内，加热至1000°C，熔炼3小时，待完全熔化后在1000°C下保温I小时；将铝、磷两种元素添加到铜-锰合金液中，并升温至1100°C，熔炼1.5小时之后再次保温I小时；用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行5次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；将检验合格的溶液在1000°C下按照预定的尺寸进行铸锭，得到直径为80mm，长度为500mm的坯锭，对铸造成型后的坯锭进行车削；选取1500吨的挤压机对车削完成后的光锭进行挤压，挤压温度为650°C，挤压速度为4mm/s ;对挤压完成后的合金棒进行超声波或者涡流探伤，挑出探伤不合格的产品，以保证棒材的合格率，按照预期的产品尺寸进行切割并包装入库。将所得具有优越热强性的铜合金棒进行耐蚀性、热强性、硬度、强度及塑性试验，测试其物理性能，所得结果如表1所示。实施例3一种具有优越热强性的铜合金棒，由以下重量百分数的组分组成:铝0.2%，锰5.5%，磷0.05%，余量为铜。其制造工艺流程如图1所示，依次进行以下步骤:按照重量配比将电解铜、锰置于工频电炉内，加热至1000°C，熔炼3小时，待完全熔化后在1000°C下保温I小时；将铝、磷两种元素添加到铜-锰合金液中，并升温至1100°C，熔炼1.5小时之后再次保温I小时；用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行5次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；将检验合格的溶液在1000°C下按照预定的尺寸进行铸锭，得到直径为50mm，长度为500mm的坯锭，对铸造成型后的坯锭进行车削；选取1500吨的挤压机对车削完成后的光锭进行挤压，挤压温度为675°C，挤压速度为4mm/s ;对挤压完成后的合金棒进行超声波或者涡流探伤，挑出探伤不合格的产品，以保证棒材的合格率，按照预期的产品尺寸进行切割并包装入库。将所得具有优越热强性的铜合金棒进行耐蚀性、热强性、硬度、强度及塑性试验，测试其物理性能，所得结果如表1所示。 实施例4一种具有优越热强性的铜合金棒，由以下重量百分数的组分组成:铝0.5%，锰3%，磷0.2%，余量为铜。其制造工艺流程如图1所示，依次进行以下步骤:按照重量配比将电解铜、锰置于工频电炉内，加热至1050°C，熔炼3.5小时，待完全熔化后在1000°C下保温2小时；将铝、磷两种元素添加到铜-锰合金液中，并升温至1100°C，熔炼2小时之后再次保温0.5小时；用直读光谱仪对从炉内取出的样品进行3次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；将检验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有优越热强性的铜合金棒，由以下重量百分数的组分组成：铝0.1%～0.5%，锰3%～6%，磷0.05%～0.2%，余量为铜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海荣，孙飞，赵勇，
申请(专利权)人：苏州天兼金属新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：