专利名称：高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及连铸设备部件技术领域，特别涉及一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺。
背景技术：
随着国内钢铁企业对节能减排及淘汰落后产能的力度越来越大，国内各钢铁企业纷纷提高设备生产效率，从连铸设备方面看就是提高连铸机的利用效率和提高铸机的拉速，板还铸机的拉速由原来的O. 5 I. 5m/min提高至I. 2 2. 8m/min,这对连铸结晶器的核心部件结晶器铜板的材质要求更加高，原来的结晶器铜板母材多采用AgCu材料，由于其再结晶温度低，强度低，耐磨性差，随着拉速的提高，已经不能满足企业的生产需要，虽然也 有新材料CuCrZr产生，但该材料的强度虽高，但是导热性能差也难以满足高拉速结晶器的需要，因此迫切需要一种导热性比铬锆铜好、强度和耐磨性比银铜高的高拉速连铸机结晶器铜板母材出现。
发明内容
本发明提供一种导热性好、耐磨性好、强度高的高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金及其制备工艺。一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有O. 12% O. 18%质量的金属锆，O. 03% O. 05%质量的脱氧剂金属镁，99. 77% 99. 85%质量的金属铜。一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺，它包括如下步骤
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯，其合金配方及工艺如下
金属锆质量百分比0. 12% O. 18%，
脱氧剂金属镁质量百分比0. 03% O. 05%,
金属铜质量百分比=99. 77% 99. 85%，
精炼真空度30Pa，
耐火漏斗孔径6mm,
精炼温度1350°C，
充入氩气后真空度一 O. 08MPa,
浇注温度1270°C 1280°C ；
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸还进行热锻,其工艺如下
热锻加热时间:2· 5h 3h,
始锻温度860°C 880°C，
锻造变形量25謹 30謹，
终锻温度600°C 650°C ；
c.将热锻后的CuZr合金的铸坯进行冷轧得到CuZr合金板材，其工艺如下
冷轧总变形量15%，冷轧单次下轧量:2. 5mm ；
d.将CuZr合金板材进行固熔处理，其工艺如下
固熔温度800°C 900°C，
固熔时间lh 2h,
冷却水温度20°C 30°C，
从出炉到下水时间30S 60S ；
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸 机结晶器铜板母材，其工艺如下
时效温度400°C 500°C，
时效时间3 h 5h。本发明的一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金及其制备工艺，按照该制备工艺得到的CuZr合金板材，热处理态布氏硬度达到90 110HB，抗拉强度达到280 31OMPa,延伸率达到18 25%，导电率可达到53 54。该CuZr合金板材制作的高拉速连铸机结晶器铜板母材导热性好、耐磨性好、强度高，这就使得使用CuZr合金作为铜板母材的结晶器使用寿命延长，不容易造成漏钢事故，提高了结晶器使用次数，大大减少了结晶器修复次数和非正常下线频率，降低了维修费用和维修工作量，极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量，降低了生产成本，保证生产正常稳定运行。
具体实施例方式实施例一
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有O. 12%质量的金属锆，O. 03%质量的脱氧剂金属镁，99. 85%质量的金属铜。一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺，它包括如下步骤
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯，其合金配方及工艺如下
金属锆质量百分比0. 12%，
脱氧剂金属镁质量百分比0. 03%,
金属铜质量百分比99. 85%，
精炼真空度30Pa，
耐火漏斗孔径6mm,
精炼温度1350°C，
充入氩气后真空度一 O. 08MPa,
浇注温度1270°C ；
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸还进行热锻,其工艺如下
热锻加热时间2. 5h，
始锻温度860°C，
锻造变形量25mmmm,
终锻温度600°C ；
c.将热轧后的CuZr合金的铸还进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下
冷轧总变形量15%，冷轧单次下轧量:2. 5mm ；
d.将CuZr合金板材进行固熔处理，其工艺如下
固熔温度800°C，
固熔时间lh,
冷却水温度20°C 30°C，
从出炉到下水时间30S 60S ；
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的成品，其工艺如下
时效温度400°C，
时效时间3 ho实施例二
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有O. 15%质量的金属锆，O. 04%质量的脱氧剂金属镁，99. 81%质量的金属铜。一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺，它包括如下步骤
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯，其合金配方及工艺如下
金属锆质量百分比0. 15%，
脱氧剂金属镁质量百分比0. 04%,
金属铜质量百分比99. 81%，
精炼真空度30Pa，
耐火漏斗孔径6mm,
精炼温度1350°C，
充入氩气后真空度一 O. 08MPa,
浇注温度:1275 0C ；
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸还进行热锻,其工艺如下
热锻加热时间2. 7h，
始锻温度870°C，
锻造变形量27mm,
终锻温度625°C ；
c.将热轧后的CuZr合金的铸还进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下
冷轧总变形量15%，
冷轧单次下轧量2. 5mm ；
d.将CuZr合金板材进行固熔处理，其工艺如下
固熔温度850°C，
固熔时间1. 5h,
冷却水温度20°C 30°C，
从出炉到下水时间30S 60S ；
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的成品，其工艺如下
时效温度450°C，
时效时间4h。实施例三一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有O. 18%质量的金属锆，O. 05%质量的脱氧剂金属镁，99. 77%质量的金属铜。一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺，它包括如下步骤
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯，其合金配方及工艺如下
金属锆质量百分比O. 18%，
脱氧剂金属镁质量百分比0.05%，
金属铜质量百分比99. 77%， 精炼真空度30Pa，
耐火漏斗孔径6mm,
精炼温度1350°C，
充入氩气后真空度一 O. 08MPa,
浇注温度1280°C ；
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸还进行热锻,其工艺如下
热锻加热时间3h，
始锻温度880°C，
锻造变形量30mm,
终锻温度650°C ；
c.将热轧后的CuZr合金的铸还进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下
冷轧总变形量15%，
冷轧单次下轧量2. 5mm ；
d.将CuZr合金板材进行固熔处理，其工艺如下
固熔温度900°C，
固熔时间2h,
冷却水温度20°C 30°C，
从出炉到下水时间30S 60S ；
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的成品，其工艺如下
时效温度500°C，
时效时间5h。
权利要求
1.一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金，其特征在于含有O. 12% O. 18%质量的金属锆，O. 03% O. 05%质量的脱氧剂金属镁，99. 77% 99. 85%质量的金属铜。
2.一种用于权利要求I所述一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺，其特征在于，它包括如下步骤 a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯，其合金配方及工艺如下 金属锆质量百分比0. 12% O. 18%， 脱氧剂金属镁质量百分比0. 03% O. 05%, 金属铜质量百分比=99. 77% 99. 85%， 精炼真空度30Pa， 耐火漏斗孔径6mm, 精炼温度1350°C， 充入氩气后真空度一 O. 08MPa, 浇注温度1270°C 1280°C ； b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸还进行热锻,其工艺如下 热锻加热时间:2· 5h 3h, 始锻温度860°C 880°C， 锻造变形量25謹 30謹， 终锻温度600°C 650°C ； c.将热锻后的CuZr合金的铸坯进行冷轧得到CuZr合金板材，其工艺如下 冷轧总变形量15%， 冷轧单次下轧量2. 5mm ； d.将CuZr合金板材进行固熔处理，其工艺如下 固熔温度800°C 900°C， 固熔时间lh 2h, 冷却水温度20°C 30°C， 从出炉到下水时间30S 60S ； e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材，其工艺如下 时效温度400°C 500°C， 时效时间3 h 5h。
全文摘要
本发明公开了一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有0.12%～0.18%质量的金属锆，0.03%～0.05%质量的脱氧剂金属镁，99.77%～99.85%质量的金属铜。本发明的一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金及其制备工艺，按照该制备工艺得到的CuZr合金板材，热处理态布氏硬度达到90～110HB，抗拉强度达到280～310MPa，延伸率达到18～25%，导电率可达到53～54。该CuZr合金板材制作的高拉速连铸机结晶器铜板母材导热性好、耐磨性好、强度高，这就使得使用CuZr合金作为铜板母材的结晶器使用寿命延长，不容易造成漏钢事故，提高了结晶器使用次数，大大减少了结晶器修复次数和非正常下线频率，极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量，保证生产正常稳定运行。
文档编号C22C9/00GK102876914SQ20121031996
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者朱书成, 黄国团, 徐文柱, 赵家亮 申请人:西峡龙成特种材料有限公司