专利名称：铜合金管行星轧机用芯棒及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种芯棒，尤其是一种铜合金管行星轧机用芯棒及其制造方法。
背景技术：
铜合金管材是冷凝器、冷却器、热交换器等不可缺少的关键材料，其传统的加工方 式是挤压，但成材率不高，目前国内开始用行星轧机生产短流程铜合金盘管，在质量和价格 上具有明显的竞争优势，但行星轧制铜合金管时芯棒 难于承受在900°C以上高温下的强度 而不耐轧，目前虽然最好的材料H13钢的在轧制白铜合金时每支使用寿命很短，这一问题 一直困扰着业内人士。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种耐高温、高强度的铜合金 管行星轧机用芯棒。按照本发明提供的技术方案，所述铜合金管行星轧机用芯棒的组成为镍35 40%、铬 19 21 %、钼 9 12%、猛 0. 8 1. 8 %、钛 1. 2 1. 5 %、钒 0. 1 0. 5 %、铝 0. 05 0. 2%，余量为铁；碳在该芯棒材料中的含量< 0. 08%，杂质在该芯棒材料中的含量 ^0.5% ；单位为重量百分数所述芯棒的一个端部为圆台形的导向锥，另一个端部有外螺纹，两个端部之间为 圆柱形的定径带，并在该定径带靠近外螺纹的一端设置平行于所述芯棒轴线的装卸用矩 形。制作所述铜合金管行星轧机用芯棒的方法，特征在于，包括以下工艺步骤(1)配料按芯棒的组成进行配料；并使所述芯棒材料的最终组成为镍35 40%、铬 19 21 %、钼 9 12%、猛 0. 8 1. 8 %、钛 1. 2 1. 5 %、钒 0. 1 0. 5 %、铝 0. 05 0. 2% ；碳在该芯棒材料中的含量< 0. 08%，杂质在该芯棒材料中的含量< 0. 5%， 余量为铁；单位为重量百分数；(2)真空感应炉熔炼在真空炉坩埚中按先后顺序加入电解镍、金属铬、金属锰、 钼棒和碳钢，升温熔化后在加料盒中加入海绵钛、铝锭和金属钒；真空感应炉的真空度 为6. 7 X IO"1 IMPa ；熔炼温度为1630 1680°C，熔炼时间6 15分钟，形成金属液；(3)浇铸锭模将上述金属液由浇铸口经保温冒，并由保温冒和锭模之间的过滤 网过滤后浇铸至锭模内，形成铸锭，浇铸温度为1520 1550°C ；(4)锯切、锻造将上述得到的铸锭冷却至200°C 300°C后出锭模内取出，将铸锭 在保温冒口处进行锯切，保温冒口以下的铸锭在加热炉中加热到1150 1180°C进行锻造， 铸锭锻造比为5 6，得到圆棒；得到的圆棒锻造后入水固溶处理；(5)将上述得到的圆棒经金加工得到需要的尺寸后，在热处理炉内进行热处理，热 处理温度为1080 1100°C，热处理时间为25 28分钟；热处理后，将圆棒入水固溶得到 芯棒。
本发明所述的芯棒材料是以镍为主的合金，耐高温性能良好，同时强度高又不失 柔韧性，可在900 1000°C温度下工作长期不失效不龟裂，满足了行星轧制铜合金的温度 要求；并且制备工艺简单，易操作，尤其在金加工方面容易操作；加工省时省本。
图1为芯棒的结构示意图。图2为锭模的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。如图1所示所述芯棒的一个端部为圆台形的导向锥1，另一个端部有外螺纹4，两 个端部之间为圆柱形的定径带2，并在该定径带2靠近外螺纹4的一端设置平行于所述芯棒 轴线的装卸用矩形3，以方便扳手等工具的使用。实施例一化学成份(重量百分数，余量为铁)
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35 19 9 O L2 O 0.05一种制作铜合金管行星轧机用芯棒的方法，包括以下工艺步骤(1)配料按芯棒的组成进行配料；(2)真空感应炉熔炼在真空炉坩埚中按先后顺序加入1#电解镍、金属铬、1#金 属锰、钼棒和20#碳钢，升温熔化后在加料盒中加入海绵钛、AOO铝锭和V-2金属钒；真空 感应炉的真空度为=IMPa ；熔炼温度为1630°C，熔炼时间15分钟，形成金属液；(3)浇铸锭模将上述金属液由浇铸口 5经保温冒6，并由保温冒6和锭模8之间 的过滤网7过滤后浇铸至锭模8内，形成铸锭，浇铸温度为1520°C ；(4)锯切、锻造将上述得到的铸锭冷却至200°C后出锭模内取出，将铸锭在保温 冒口处进行锯切，保温冒口以下的铸锭在加热炉中加热到1150°C进行锻造，铸锭锻造比为 5，得到圆棒；得到的圆棒锻造后入水固溶处理；(5)将上述得到的圆棒经金加工得到需要的尺寸后，在热处理炉内进行热处理，热 处理温度为1080°C，热处理时间为28分钟；热处理后，将圆棒入水固溶得到芯棒。实施例二 化学成份(重量百分数，余量为铁)
镇 I 络 I ffi I f盂 I It I f凡 I IS 40 21 12 O 1~5οΓδ~~02~ 一种制作铜合金管行星轧机用芯棒的方法，包括以下工艺步骤
(1)配料按芯棒的组成进行配料；(2)真空感应炉熔炼在真空炉坩埚中按先后顺序加入1#电解镍、金属铬、1#金属锰、钼棒和20#碳钢，升温熔化后在加料盒中加入海绵钛、AOO铝锭和V-2金属钒；真空 感应炉的真空度为6. 7X ICT1MPa ；熔炼温度为1680°C，熔炼时间6分钟，形成金属液；(3)浇铸锭模将上述金属液由浇铸口 5经保温冒6，并由保温冒6和锭模8之间 的过滤网7过滤后浇铸至锭模8内，形成铸锭，浇铸温度为1550°C ；(4)锯切、锻造将上述得到的铸锭冷却至300°C后出锭模内取出，将铸锭在保温 冒口处进行锯切，保温冒口以下的铸锭在加热炉中加热到1180°C进行锻造，铸锭锻造比为 6，得到圆棒；得到的圆棒锻造后入水固溶处理；(5)将上述得到的圆棒经金加工得到需要的尺寸后，在热处理炉内进行热处理，热 处理温度为1100°c，热处理时间为25分钟；热处理后，将圆棒入水固溶得到芯棒。实施例三化学成份(重量百分数，余量为铁)
权利要求
一种铜合金管行星轧机用芯棒，其特征在于，所述芯棒材料的组成为镍35～40％、铬19～21％、钼9～12％、锰0.8～1.8％、钛1.2～1.5％、钒0.1～0.5％、铝0.05～0.2％；碳在该芯棒材料中的含量≤0.08％，杂质在该芯棒材料中的含量≤0.5％，余量为铁；单位为重量百分数；
2.如权利要求1所述的铜合金管行星轧机用芯棒，其特征在于，所述芯棒的一个端部 为圆台形的导向锥(1)，另一个端部有外螺纹(4)，两个端部之间为圆柱形的定径带(2)，并 在该定径带(2)靠近外螺纹(4)的一端设置平行于所述芯棒轴线的装卸用矩形(3)。
3.制作权利要求1或2所述铜合金管行星轧机用芯棒的方法，其特征在于，包括以下工 艺步骤(1)配料按芯棒的组成进行配料；并使所述芯棒材料的最终组成为镍35 40%、 铬 19 21%、钼 9 12%、猛 0. 8 1. 8%、钛 1. 2 1. 5%、钒 0. 1 0. 5%、铝 0. 05 0.2% ；碳在该芯棒材料中的含量< 0. 08%，杂质在该芯棒材料中的含量< 0.5%，余量为 铁；单位为重量百分数；(2)真空感应炉熔炼在真空炉坩埚中按先后顺序加入电解镍、金属铬、金属锰、钼 棒和碳钢，升温熔化后在加料盒中加入海绵钛、铝锭和金属钒；真空感应炉的真空度为 6. 7 X IO"1 IMPa ；熔炼温度为1630 1680°C，熔炼时间6 15分钟，形成金属液；(3)浇铸锭模将上述金属液由浇铸口(5)经保温冒(6)，并由保温冒(6)和锭模(8) 之间的过滤网(7)过滤后浇铸至锭模(8)内，形成铸锭，浇铸温度为1520 1550°C ；(4)锯切、锻造将上述得到的铸锭冷却至200°C 300°C后出锭模内取出，将铸锭在保 温冒口处进行锯切，保温冒口以下的铸锭在加热炉中加热到1150 1180°C进行锻造，铸锭 锻造比为5 6，得到圆棒；得到的圆棒锻造后入水固溶处理；(5)将上述得到的圆棒经金加工得到需要的尺寸后，在热处理炉内进行热处理，热处理 温度为1080 1100°C，热处理时间为25 28分钟；热处理后，将圆棒入水固溶得到芯棒。
全文摘要
本发明涉及一种铜合金管行星轧机用芯棒的组成为镍35～40％、铬19～21％、钼9～12％、锰0.8～1.8％、钛1.2～1.5％、钒0.1～0.5％、铝0.05～0.2％，余量为铁；单位为重量百分数。本发明所述的芯棒材料是以镍为主的合金，耐高温性能良好，同时强度高又不失柔韧性，可在900～1000℃温度下工作长期不失效不龟裂，满足了行星轧制铜合金的温度要求；并且制备工艺简单，易操作，尤其在金加工方面容易操作；加工省时省本。
文档编号C22C1/02GK101974717SQ20101055062
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者周向东, 浦益龙 申请人:无锡隆达金属材料有限公司