一种镍铜合金材料及其制备工艺的制作方法

文档序号:16646220发布日期:2019-01-16 08:20阅读:803来源:国知局
本发明属于合金材料
技术领域
,具体涉及一种镍铜合金材料及其制备工艺。
背景技术
:白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金,呈银白色,有金属光泽,故名白铜。铜镍之间彼此可无限固溶,从而形成连续固溶体,即不论彼此的比例多少,而恒为α-单相合金。当把镍熔入红铜里,含量超过16%以上时,产生的合金色泽就变得洁白如银,镍含量越高,颜色越白。白铜因其易于塑型、加工和焊接,被广泛应用于造船、石油化工、精密机械等行业,随着工业的发展对白铜的耐腐蚀性和强度的要求越来越高。技术实现要素:本发明旨在提供一种镍铜合金材料及其制备工艺,本发明的镍铜合金材料扩散性能好,即保持了材料易于加工的优点又兼有较高的耐腐蚀性和材料强度。而且制备工艺简单,成本低。本发明是通过以下技术方案实现的:本发明提供了一种镍铜合金材料,所述镍铜合金由镍铜中间合金、锡、铜和稀土元素组成;各组分按重量百分比包括:镍铜中间合金55%,锡6~10%,稀土元素0.2~0.5%,余量为铜。进一步地,本发明所述的镍铜合金材料各组分按重量百分比包括:镍铜中间合金55%,锡8%,稀土元素0.5%,余量为铜;本发明所述的镍铜中间合金各组分按重量百分比包括30~50%的镍和余量的铜。本发明还提供了一种镍铜合金材料的制备工艺,包括以下步骤:称量物料镍和铜进行熔炼,配置成镍铜中间合金,其中,镍占镍铜中间合金的总质量的比值为30~50%;将锡、稀土和铜按比例加入到镍铜中间合金中熔炼得到合金全液,比例关系按重量百分比计:镍铜中间合金55%,锡6~10%,稀土元素0.2~0.5%,余量为铜;将预热后的铸模模具固定在离心浇注机上,将合金全液注入模具内进行浇铸成型,冷却后得到合金产品。进一步地,本发明中所述的预热温度为200~400℃,所述的浇铸温度为1120~1150℃,浇铸时间为10~20s;所述的离心浇注机的转速为800~1200r/min。本发明的有益效果是:本发明是在镍铜中间合金的基础上,在熔炼时加入适量的锡(sn)、稀土及铜(cu),从而改善合金的金相组织,对原合金起到固溶强化作用,提高耐腐蚀性和材料强度,同时也保持了材料的易于加工的优点。在添加微量稀土元素后,既能改善原材料的机械性能,同时又保持了原来具有的优异的易加工性能,制造工艺简单成本低。是一种比较理想的制作耐腐蚀、高强度零部件的合金材料。具体实施方式下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。实施例中所用材料、试剂等如无特殊说明,均可从商业途径得到。实施例1一种镍铜合金材料,由下列重量百分比的原料制成:镍铜中间合金55%,锡6%,稀土元素0.2%,余量为铜;所述的镍铜中间合金各组分按重量百分比包括50%镍和余量的铜。称量物料275kg镍和275kg铜进行熔炼,配置成镍铜中间合金,再将60kg锡、2kg稀土和388kg铜加入到镍铜中间合金中熔炼得到合金全液;将铸模预热至200℃,预热后的模具固定在离心浇注机上,将合金全液注入模具内进行浇铸成型,所述浇铸温度为1120℃,浇铸时间为10s,所述离心浇注机转速为800r/min,冷却后得到合金产品。实施例2一种镍铜合金材料,由下列重量百分比的原料制成:镍铜中间合金55%,锡8%,稀土元素0.3%,余量为铜;所述的镍铜中间合金各组分按重量百分比包括40%镍和余量的铜。称量物料220kg镍和330kg铜进行熔炼,配置成镍铜中间合金,再将80kg锡、2kg稀土和368kg铜加入到镍铜中间合金中熔炼得到合金全液;将铸模预热至400℃,预热后的模具固定在离心浇注机上,将合金全液注入模具内进行浇铸成型,所述浇铸温度为1150℃,浇铸时间为15s,所述离心浇注机转速为1000r/min,冷却后得到合金产品。实施例3一种镍铜合金材料,由下列重量百分比的原料制成:镍铜中间合金55%,锡10%,稀土元素0.5%,余量为铜;所述的镍铜中间合金各组分按重量百分比包括30%镍和余量的铜。其制备工艺如下:称量物料165kg镍和385kg铜进行熔炼,配置成镍铜中间合金,再将100kg锡、5kg稀土和345kg铜加入到镍铜中间合金中熔炼得到合金全液;将铸模预热至300℃,预热后的模具固定在离心浇注机上,将合金全液注入模具内进行浇铸成型,所述浇铸温度为1150℃,浇铸时间为20s,所述离心浇注机转速为1200r/min,冷却后得到合金产品。表1.发明材料与nicu40-2-1镍铜合金的力学性能、耐抗腐蚀性能对照表合金名称抗拉强度(rm/mpa)延伸率(%)盐雾试验(40%盐含量360小时)nicu40-2-16424.30.04~0.1mm实施例17087.6无腐蚀实施例27127.8无腐蚀实施例37237.9无腐蚀由表1可知,本发明所提供的材料具有较好的抗拉强度及延伸率,同时具有很好的耐腐蚀性能。本领域的技术人员容易理解,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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