一种电缆用铜镍合金钢及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电缆用铜镍合金钢及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.8-1.5%、硅0.48-0.5%、锰0.03-0.05%、镍0.03-0.04%、铬0.05-0.06%、钼0.02-0.04%、铜0.43-0.56%、锂0.021-0.043%、铼0.045-0.063%、钌0.0023-0.0032%、锆0.05-0.065%、硫0.035-0.048%、磷0.02-0.045%、余量为铁；本发明采用低合金原则，通过改变合金钢材料的配比，适当减小硅锰的含量，增大铜、镍的含量，并且适度添加锂、铼、钌和锆等稀有金属元素，改善了材料的金相结构和铸态组织，增强了材料的致密性和促成基体结合，有效的提高了高温抗氧化性和耐腐蚀性，并细化合金晶粒，提高了耐高温强度。
【专利说明】一种电缆用铜镍合金钢及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种电缆用铜镍合金钢的制造方法。
【背景技术】
[0002]目前为止，虽然合金钢技术得到很大发展，适用于各行各业中，但是，仍有很多问题存在，如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性，为高精尖技术发展提供保障，为社会发展提供动力，任务还很艰巨。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种电缆用铜镍合金钢的制造方法。
[0004]本发明采用如下技术方案:
电缆用铜镍合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.8-1.5%、硅0.48-0.5%、锰 0.03-0.05%、镍 0.03-0.04%、铬 0.05-0.06%、钥 0.02-0.04%、铜 0.43-0.56%、锂0.021-0.043%、铼0.045-0.063%、钌0.0023-0.0032%、锆0.05-0.065%、硫0.035-0.048%、磷0.02-0.045%、余量为铁。
[0005]电缆用铜镍合金钢的制造方法，包括以下步骤:
(1)将废钢、铬铁在电炉中熔化，钢水熔清后加入硅铁、锰铁，控制碳含量达到要求，炉前调整成分合格后，将熔体温度升高至1560-1620°c，加入硅质页岩粉末进行预脱氧，加入蛭石粉终脱氧；
(2)按化学元素成分的质量百分比称取氧化钥、氧化锂、氧化锆和氧化钌；充分混合均匀，然后在800-1000MPa的压力下进行压粉成形，然后在1250_1420°C的温度下进行烧结，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛，备用；
(3)按化学元素成分的质量百分比称取镍粉和铜粉，加入适量无水乙醇，研磨粉碎，在3000-4000转/分下搅拌混和时间为1-2小时后，在1400—1550 °C的高温下进行熔化，待完全熔化并成分均匀后，冷却至室温，将其破碎为10-15 mm的颗粒；
(4 )将步骤(2 )、( 3 )的混合粉末加入步骤(1)中，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，在1300-1350°C温度下保温20-30分钟，然后取样，分析成分后，调整成分，熔化25-35min，铸造成型，出钢温度为1270_1330°C。
[0006](5)热处理:将步骤(4)出钢后的铸件加热至950-1100°C保温2_4小时进行热处理，使其硬化以形成亚稳奥氏体，然后进行空冷到室温。
[0007]本发明的有益效果:
本发明采用低合金原则，通过改变合金钢材料的配比，适当减小硅锰的含量，增大铜、镍的含量，并且适度添加锂、铼、钌和锆等稀有金属元素，改善了材料的金相结构和铸态组织，增强了材料的致密性和促成基体结合，有效的提高了高温抗氧化性和耐腐蚀性，并细化合金晶粒，提闻了耐闻温强度。
【具体实施方式】
[0008]实施例1:电缆用铜镍合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳
1.2%、硅 0.49%、锰 0.04%、镍 0.035%、铬 0.055%、钥 0.03%、铜 0.5%、锂 0.035%、铼 0.055%、钌
0.0029%、锆 0.057%、硫 0.043%、磷 0.033%、余量为铁。
[0009]电缆用铜镍合金钢的制造方法，包括以下步骤:
(1)将废钢、铬铁在电炉中熔化，钢水熔清后加入硅铁、锰铁，控制碳含量达到要求，炉前调整成分合格后，将熔体温度升高至1580°C，加入硅质页岩粉末进行预脱氧，加入蛭石粉终脱氧；
(2)按化学元素成分的质量百分比称取氧化钥、氧化锂、氧化锆和氧化钌；充分混合均匀，然后在900MPa的压力下进行压粉成形，然后在1350°C的温度下进行烧结，将烧结后的物料粉碎后过400目筛，备用；
(3)按化学元素成分的质量百分比称取镍粉和铜粉，加入适量无水乙醇，研磨粉碎，在3500转/分下搅拌混和时间为1-2小时后，在1480 °C的高温下进行熔化，待完全熔化并成分均匀后，冷却至室温，将其破碎为10-15 mm的颗粒；
(4)将步骤(2)、(3)的混合粉末加入步骤(1)中，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，在1320°C温度下保温25分钟，然后取样，分析成分后，调整成分，熔化30min，铸造成型，出钢温度为1300°C。
[0010](5)热处理:将步骤(4)出钢后的铸件加热至1050°C保温3小时进行热处理，使其硬化以形成亚稳奥氏体，然后进行空冷到室温。
[0011]本发明制造的的合金钢材料试验数据:抗拉强度ObS 1257MPa;屈服强度σ 0 2≥1094MPa ;冲击吸收功56.2J，低温冲击韧性σ ku (-40°C )≥58.9J/cm2 ;硬度HRC51-55。
【权利要求】
1.一种电缆用铜镍合金钢，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.8-1.5%、硅 0.48-0.5%、锰 0.03-0.05%、镍 0.03-0.04%、铬 0.05-0.06%、钥 0.02-0.04%、铜0.43-0.56%、锂0.021-0.043%、铼0.045-0.063%、钌0.0023-0.0032%、锆0.05-0.065%、硫0.035-0.048%、磷 0.02-0.045%、余量为铁。
2.一种如权利要求1所述的电缆用铜镍合金钢的制造方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将废钢、铬铁在电炉中熔化，钢水熔清后加入硅铁、锰铁，控制碳含量达到要求，炉前调整成分合格后，将熔体温度升高至1560-1620°C，加入硅质页岩粉末进行预脱氧，加入蛭石粉终脱氧； (2)按化学元素成分的质量百分比称取氧化钥、氧化锂、氧化锆和氧化钌；充分混合均匀，然后在800-1000MPa的压力下进行压粉成形，然后在1250_1420°C的温度下进行烧结，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛，备用； (3)按化学元素成分的质量百分比称取镍粉和铜粉，加入适量无水乙醇，研磨粉碎，在3000-4000转/分下搅拌混和时间为1-2小时后，在1400—1550 °C的高温下进行熔化，待完全熔化并成分均匀后，冷却至室温，将其破碎为10-15 mm的颗粒； (4)将步骤(2)、(3)的混合粉末加入步骤(1)中，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，在1300-1350°C温度下保温20-30分钟，然后取样，分析成分后，调整成分，熔化25-35min，铸造成型，出钢温度为1270_1330°C ； (5)热处理:将步骤(4)出钢后的铸件加热至950-1100°C保温2-4小时进行热处理，使其硬化以形成亚稳奥氏体，然后进行空冷到室温。
【文档编号】C22C38/60GK104131239SQ201410357474
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】席少非 申请人:合肥市东庐机械制造有限公司