一種銅鎳30金屬絲及其製備方法與流程
2023-06-22 03:34:21
本發明公開了一種銅鎳30金屬絲及其製備方法，屬於銅鎳合金領域。
背景技術：
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合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據組成元素的數目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。
銅鎳合金又稱為白銅，是是以鎳為主要添加元素的銅基合金。銅和鎳在元素周期表中的位置接近，原子半徑相差很少，均是面心立方晶格，因此兩者能互相無限溶解，按任何比例配製的合金都是單一的固溶體組織，含有其他元素的複雜銅鎳合金，大多數也是單一的固溶體組織。
研究證明，加入鎳後銅的塑性下降不多，但強度卻有明顯上升。換言之，由於鎳的加入，白銅具有一系列很優異的特性：(i)機械性能好，具有適當的強度及優良的塑性；(ii)室溫及高溫下均能進行壓力加工，可通過加工硬化進一步提高強度；(iii)優良的耐蝕性；(iv)電阻率高。
為了進一步改善銅鎳合金的性能，可進一步加入錳元素。錳元素可用作脫氧劑及作為對硫有很大親和力的元素。加入錳能提高銅鎳合金的電阻。
結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好，色澤美觀。結構白銅中，最常用的是B30、B10和鋅白銅。另外，還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。B30在白銅中耐蝕性最強，但價格較貴。鋁白銅的性能同B30接近，價格低廉，可作B30的代用品。
技術實現要素：
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本發明所解決的技術問題：
本發明針對現有技術的不足，提供一種新型的銅鎳30新產品，本發明方法所製備的銅鎳30金屬絲具有優異的耐腐蝕性、高抗拉強度和延伸率，降低成本，提高銅鎳30合金材料的市場應用。
本發明提供如下技術方案：
一種銅鎳30金屬絲，按照重量百分比包括以下組分：
29-31％的Ni，0.01-0.3％的Mn，0.5-1.2％的Fe，0.04-0.1％的Al，0.1-0.5％的Si，0.1-1％的Sn，0.01-0.1％的Ce，0.01-0.04％的Ti，餘量為銅。
優選的，按照重量百分比包括以下組分：
29-31％的Ni，0.05-0.3％的Mn，0.7-1.2％的Fe，0.04-0.08％的Al，0.2-0.5％的Si，0.1-1％的Sn，0.03-0.1％的Ce，0.01-0.04％的Ti，餘量為銅。
一種銅鎳30金屬絲的製備方法，包括以下步驟：
根據配方進行混合熔煉，將得到的鑄錠剝皮，鍛打；
將鍛打後坯料置於真空退火爐中，於室溫下抽真空，待達到10-4pa的真空度後充入氬氣；然後以10℃/分鐘-50℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1000℃-1100℃的溫度下保溫1-5個小時；最後以10℃/分鐘-50℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫；
重複拉拔退火2-3次，直至得到所需規格的銅鎳30金屬絲。
優選的，以20℃/分鐘-40℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1020℃-1080℃的溫度下保溫2-4個小時。
優選的，以20℃/分鐘-30℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1040℃-1080℃的溫度下保溫2-3個小時。
優選的，以10℃/分鐘-30℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫。
本發明的有益效果：
提供一種新型的B30新產品，本發明方法所製備的銅鎳30金屬絲具有優異的耐腐蝕性、高抗拉強度和延伸率，降低成本，提高銅鎳30合金材料的市場應用。
具體實施方式：
下面對本發明的實施例做詳細的說明，本實施例在以發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但是本發明的保護範圍不限於下述的實施例。實施例中未註明具體條件的實驗方案，通常按照常規條件或者製造商所建議的條件實施。
實施例一
一種銅鎳30金屬絲，按照重量百分比包括以下組分：
29％的Ni，0.01％的Mn，0.5％的Fe，0.04％的Al，0.1％的Si，0.1％的Sn，0.01％的Ce，0.01％的Ti，餘量為銅。
實施例二
一種銅鎳30金屬絲，按照重量百分比包括以下組分：
31％的Ni，0.3％的Mn，1.2％的Fe，0.1％的Al，0.5％的Si，1％的Sn，0.1％的Ce，0.04％的Ti，餘量為銅。
實施例三
一種銅鎳30金屬絲，按照重量百分比包括以下組分：
29％的Ni，0.3％的Mn，0.8的Fe，0.06％的Al，0.3％的Si，0.5％的Sn，0.04％的Ce，0.01％的Ti，餘量為銅。
實施例四
一種銅鎳30金屬絲，按照重量百分比包括以下組分：
30％的Ni，0.3％的Mn，0.7％的Fe，0.08％的Al，0.4％的Si，0.7％的Sn，0.07％的Ce，0.02％的Ti，餘量為銅。
實施例五
一種銅鎳30金屬絲，按照重量百分比包括以下組分：
230％的Ni，0.15％的Mn，1.0％的Fe，0.09％的Al，0.2％的Si，0.9％的Sn，0.05％的Ce，0.02％的Ti，餘量為銅。
製備方法：
方法一
根據配方進行混合熔煉，將得到的鑄錠剝皮，鍛打；
將鍛打後坯料置於真空退火爐中，於室溫下抽真空，待達到10-4pa的真空度後充入氬氣；然後以10℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1000℃的溫度下保溫1個小時；最後以10℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫；
重複拉拔退火2次，直至得到所需規格的銅鎳30金屬絲。
方法二
根據配方進行混合熔煉，將得到的鑄錠剝皮，鍛打；
將鍛打後坯料置於真空退火爐中，於室溫下抽真空，待達到10-4pa的真空度後充入氬氣；然後以50℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1100℃的溫度下保溫5個小時；最後以50℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫；
重複拉拔退火3次，直至得到所需規格的銅鎳30金屬絲。
方法三
根據配方進行混合熔煉，將得到的鑄錠剝皮，鍛打；
將鍛打後坯料置於真空退火爐中，於室溫下抽真空，待達到10-4pa的真空度後充入氬氣；然後以20℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1020℃的溫度下保溫2個小時；最後以20℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫；
重複拉拔退火3次，直至得到所需規格的銅鎳30金屬絲。
方法四
根據配方進行混合熔煉，將得到的鑄錠剝皮，鍛打；
將鍛打後坯料置於真空退火爐中，於室溫下抽真空，待達到10-4pa的真空度後充入氬氣；然後以20℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1040℃的溫度下保溫3個小時；最後以40℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫；
重複拉拔退火3次，直至得到所需規格的銅鎳30金屬絲。
方法五
根據配方進行混合熔煉，將得到的鑄錠剝皮，鍛打；
將鍛打後坯料置於真空退火爐中，於室溫下抽真空，待達到10-4pa的真空度後充入氬氣；然後以30℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1060℃的溫度下保溫3個小時；最後以40℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫；
重複拉拔退火2次，直至得到所需規格的銅鎳30金屬絲。
方法六
根據配方進行混合熔煉，將得到的鑄錠剝皮，鍛打；
將鍛打後坯料置於真空退火爐中，於室溫下抽真空，待達到10-4pa的真空度後充入氬氣；然後以30℃/分鐘的升溫速率將線材加熱，在1080℃的溫度下保溫4個小時；最後以40℃/分鐘的速率將線材冷卻到室溫；
重複拉拔退火3次，直至得到所需規格的銅鎳30金屬絲。
按照GB/T1234-95對實施例一至五生產的銅鎳30金屬絲配方按照方法一至六製備得到銅鎳30金屬絲及對比例進行測試，測試結果見表1所示。
以上內容僅為本發明的較佳實施方式，對於本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。