本发明涉及金属材料
技术领域：
，特别是指一种高性能弹性合金材料及其制备方法。
背景技术：
：高性能弹性铜合金是指在就有优良的弹性的同时又兼顾高的强度、导电导热性能和优异高温性能的合金。随着人民生活水平日益提高、现代工业发展和国防建设的需要，高性能铜合金材料应用范围日益广泛，需求量持续增加。高性能铜合金材料具有强度高、弹性好、耐疲劳、弹性滞后小、耐腐蚀等优良特性，被广泛应用于电子、宇航、仪器、仪表及自动控制行业中，用于制造各种弹性簧片、电触点、点焊极点、防爆工具等，且由于其性能稳定、使用寿命长、而被广泛用于航空、航天、兵器、船舶、雷达系统等重要军工部门中的特殊部件，主要为电接触元器件、接插元器件及继电器器件等。在计算机、高档家用电器、防爆工具、化工、煤炭等行业中也有其巨大的潜在市场。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高性能弹性合金材料及其制备方法，其特点为不受磁场干扰，有较高的耐腐蚀性，而且可加工性、强度特性强。为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种高性能弹性合金材料，所述合金材料的各组成按重量百分比含量为c0.07～0.12％、si0～0.5％、mn1.8～2.2％、s0～0.010％、p0～0.010％、co39～41％、cr19～21％、ni15～17％、mo6.4～7.4％、fe12.76～16.73％。制备高性能弹性合金材料的方法，包括以下步骤：1)配料：选取纯度≥99.9％的的c、si、mn、co、cr、ni、mo、fe，将上述材料按照重量百分比含量配料，各组分含量为c0.07～0.12％、si0～0.5％、mn1.8～2.2％、co39～41％、cr19～21％、ni15～17％、mo6.4～7.4％、fe12.76～16.73％；2)真空熔炼：将原料为ni板、金属cr、co、工业纯fe按照配比一次性配料完成，经烘烤后装入中频熔炼炉；待材料熔化70％后加大功率高速熔化，当全熔后待达到精炼温度1600℃后进入精炼期，精炼保持15分钟，全程持续抽真空，在料盅内分格放入c、si、mn、mo大功率搅拌一分钟出炉子，浇注钢锭；3)电渣炉二次熔炼：用萤石与二氧化钛制备引弧剂，用caf2、al2o3制作重熔电渣系；装炉、弧造渣、冶炼、补缩、冷却，制成钢锭坯；在电渣过程中采用续加铝粉的方法，加渣时勺不允许和结晶器、电极棒同时接触或渣勺乱捣结晶器上渣料，引弧电流为500～1500a，渣全熔后正常冶炼，控制电流2500～3000a，电压38～41v，使钢锭熔化，直到结晶器装满为止，冶炼补缩、冷却脱锭空冷；4)锻造：①预热：钢锭坯由室温加热到850℃，预热30分钟；②升温：升温到1160～1180℃翻锭坯，时间30～35分钟；③保温：达到锻造温度1180℃时进行保温，保温≥20分钟，始锻温度为1180℃，终锻温度为950℃；④锻制：采用二轻一重，二均匀操作法制成钢锭；5)热轧成型：将上述锻制后的材料装入退火炉，刚装入时的温度≤850℃，升温时间≥40分钟，加热温度到1180～1200℃，保温时间≥20分钟，开始热轧，始轧温度≥1160℃，终轧温度≥850℃；6)冷轧：轧制到一个规格进行酸洗检查，表面缺陷深度不超0.5mm；7)热处理：将冷轧后的带材平铺在钟罩式氢气保护光亮退火炉中间的料架上，进行热处理，入炉温度≤300℃，加热温度为1030℃，保温时间1h后空冷，出料。其中，步骤4)中所述的锻制是锻打开始以较小的变形量进行轻击，等塑性提高后酌情重击，临近终锻温度时再轻击，变形要求均匀，避免在同一位置反复撞击，每次送进量应小于钻宽，每次送进量应大于压下量，避免产生折迭，钢锭锻打时，先锻小头，小头锻打尺寸合格，再倒过来锻制大头。其中，步骤4)中所述二轻一重，二均匀操作法中的二轻一重是指锻造开始时(1050℃以上范围)轻打，锤击力度要小，在中间温度段(950～1050℃)之间重打，以保证击碎碳化物，950℃以下再度轻打，以防止开裂；所谓的二均匀是指变形均匀、温度均匀。本发明的有益效果在于：此种弹性合金的生产工艺能够满足用户订制的高标准，根据用户的需求调整各成分比例，以及改变工艺，使得本发明生产的弹性合金在耐腐、抗磁、尤其是弹性方面高于以往所有弹性合金。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如表1所示的一种高性能弹性合金材料，所述合金材料的各组成按重量百分比含量为c0.07～0.12％、si0～0.5％、mn1.8～2.2％、s0～0.010％、p0～0.010％、co39～41％、cr19～21％、ni15～17％、mo6.4～7.4％、fe12.76～16.73％。表1高性能弹性合金材料的组分csimnspcocrnimofe0.07～0.12≤0.51.8～2.2≤0.010≤0.01039～4119～2115～176.4～7.412.76-16.73制备所述的高性能弹性合金材料的方法，包括以下步骤：1)配料：选取纯度≥99.9％的的c、si、mn、co、cr、ni、mo、fe，将上述材料按照重量百分比含量配料，各组分含量为c0.07～0.12％、si0～0.5％、mn1.8～2.2％、co39～41％、cr19～21％、ni15～17％、mo6.4～7.4％、fe12.76～16.73％；2)真空熔炼：将原料为ni板、金属cr、co、工业纯fe按照配比一次性配料完成，经烘烤后装入中频熔炼炉；待材料熔化70％后加大功率高速熔化，当全熔后待达到精炼温度1600℃后进入精炼期，精炼保持15分钟，全程持续抽真空，在料盅内分格放入c、si、mn、mo大功率搅拌一分钟出炉子，浇注钢锭；3)电渣炉二次熔炼：用萤石与二氧化钛制备引弧剂，用caf2、al2o3制作重熔电渣系；装炉、弧造渣、冶炼、补缩、冷却，制成钢锭坯；在电渣过程中采用续加铝粉的方法，加渣时勺不允许和结晶器、电极棒同时接触或渣勺乱捣结晶器上渣料，引弧电流为500～1500a，渣全熔后正常冶炼，控制电流2500～3000a，电压38～41v，使钢锭熔化，直到结晶器装满为止，冶炼补缩、冷却脱锭空冷；4)锻造：①预热：钢锭坯由室温加热到850℃，预热30分钟；②升温：升温到1160～1180℃翻锭坯，时间30～35分钟；③保温：达到锻造温度1180℃时进行保温，保温≥20分钟，始锻温度为1180℃，终锻温度为950℃；④锻制：采用二轻一重，二均匀操作法制成钢锭；5)热轧成型：将上述锻制后的材料装入退火炉，刚装入时的温度≤850℃，升温时间≥40分钟，加热温度到1180～1200℃，保温时间≥20分钟，开始热轧，始轧温度≥1160℃，终轧温度≥850℃；6)冷轧：轧制到一个规格进行酸洗检查，表面缺陷深度不超0.5mm。7)热处理：将冷轧后的带材平铺在钟罩式氢气保护光亮退火炉中间的料架上，进行热处理，入炉温度≤300℃，加热温度为1030℃，保温时间1h后空冷，出料。步骤4)中所述的锻制是锻打开始以较小的变形量进行轻击，等塑性提高后酌情重击，临近终锻温度时再轻击，变形要求均匀，避免在同一位置反复撞击，每次送进量应小于钻宽，每次送进量应大于压下量，避免产生折迭，钢锭锻打时，先锻小头，小头锻打尺寸合格，再倒过来锻制大头。锻造时不会产生气孔，裂纹，碎裂。步骤4)中所述二轻一重，二均匀操作法中的二轻一重是指锻造开始时(1050℃以上范围)轻打，锤击力度要小，在中间温度段(950～1050℃)之间重打，以保证击碎碳化物，950℃以下再度轻打，以防止开裂；所谓的二均匀是指变形均匀、温度均匀。实施例1选取所述合金材料的各组成按重量百分比含量为c0.1％、si0.3％、mn2％、co40％、cr20％、ni15％、mo7％、fe15.39％。1)配料：选取纯度≥99.9％的的c、si、mn、co、cr、ni、mo、fe，将上述材料按照重量百分比含量配料；2)真空熔炼：将原料为ni板、金属cr、co、工业纯fe按照配比一次性配料完成，经烘烤后装入中频熔炼炉；待材料熔化70％后加大功率高速熔化，当全熔后待达到精炼温度1600℃后进入精炼期，精炼保持15分钟，全程持续抽真空，在料盅内分格放入c、si、mn、mo大功率搅拌一分钟出炉子，浇注钢锭；3)电渣炉二次熔炼：用萤石与二氧化钛制备引弧剂，用caf2、al2o3制作重熔电渣系；装炉、弧造渣、冶炼、补缩、冷却，制成钢锭坯；在电渣过程中采用续加铝粉的方法，加渣时勺不允许和结晶器、电极棒同时接触或渣勺乱捣结晶器上渣料，引弧电流为600a，渣全熔后正常冶炼，控制电流2500a，电压38v，使钢锭熔化，直到结晶器装满为止，冶炼补缩、冷却脱锭空冷；4)锻造：①预热：钢锭坯由室温加热到850℃，预热30分钟；②升温：升温到1170℃翻锭坯，时间30分钟；③保温：达到锻造温度1180℃时进行保温，保温30分钟，始锻温度为1180℃，终锻温度为950℃；④锻制：采用二轻一重，二均匀操作法制成钢锭；5)热轧成型：将上述锻制后的材料装入退火炉，刚装入时的温度为800℃，升温时间50分钟，加热温度到1200℃，保温时间30分钟，开始热轧，始轧温度1180℃，终轧温度860℃；6)冷轧：轧制到一个规格进行酸洗检查，要求表面缺陷深度不超0.5mm；7)热处理：将冷轧后的带材平铺在钟罩式氢气保护光亮退火炉中间的料架上，进行热处理，入炉温度290℃，加热温度为1030℃，保温时间1h后空冷，出料。实施例2选取所述合金材料的各组成按重量百分比含量为c0.12％、si0.5％、mn1.8％、co41％、cr19％、ni17％、mo6.5％、fe14.08％。1)配料：选取纯度≥99.9％的的c、si、mn、co、cr、ni、mo、fe，将上述材料按照重量百分比含量配料；2)真空熔炼：将原料为ni板、金属cr、co、工业纯fe按照配比一次性配料完成，经烘烤后装入中频熔炼炉；待材料熔化70％后加大功率高速熔化，当全熔后待达到精炼温度1600℃后进入精炼期，精炼保持15分钟，全程持续抽真空，在料盅内分格放入c、si、mn、mo大功率搅拌一分钟出炉子，浇注钢锭；3)电渣炉二次熔炼：用萤石与二氧化钛制备引弧剂，用caf2、al2o3制作重熔电渣系；装炉、弧造渣、冶炼、补缩、冷却，制成钢锭坯；在电渣过程中采用续加铝粉的方法，加渣时勺不允许和结晶器、电极棒同时接触或渣勺乱捣结晶器上渣料，引弧电流为1000a，渣全熔后正常冶炼，控制电流3000a，电压41v，使钢锭熔化，直到结晶器装满为止，冶炼补缩、冷却脱锭空冷；4)锻造：①预热：钢锭坯由室温加热到850℃，预热30分钟；②升温：升温到1180℃翻锭坯，时间35分钟；③保温：达到锻造温度1180℃时进行保温，保温30分钟，始锻温度为1180℃，终锻温度为950℃；④锻制：采用二轻一重，二均匀操作法制成钢锭；5)热轧成型：将上述锻制后的材料装入退火炉，刚装入时的温度为830℃，升温时间60分钟，加热温度到1180℃，保温时间30分钟，开始热轧，始轧温度1190℃，终轧温度880℃；6)冷轧：轧制到一个规格进行酸洗检查，要求表面缺陷深度不超0.5mm；7)热处理：将冷轧后的带材平铺在钟罩式氢气保护光亮退火炉中间的料架上，进行热处理，入炉温度300℃，加热温度为1030℃，保温时间1h后空冷，出料。在电炸炉二次熔炼之后锻造之前要检测钢锭坯是否达到成分标准，达不到就不往后继续生产了。在配料时不加入s，p等小于0.01％的原料，因为原料本身不能保证100％的纯度，所以其它各种原材料自身会残留下来少量的s、p，在化验的时候会显示出来。热处理以后从外观检查合格的材料任意部位上切取少量带材，并保持原表面无损伤，式样长度一般选取为250～300mm，由宽带材上取样时候，式样的边缘必须留有足够的加工余量，试样棱边应去除毛刺，侧面应磨光，必要时试样可矫平，或以平稳压力压平。再次检验带材的各组分值。最后从成品材料切取试样测试其力学性能、弯曲性能，详细参数如下：力学性能弯曲性能由此可看出此弹性合金具有非常好的力学性能和弯曲功能表现。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12