一種銅合金鑄造工藝的製作方法
2023-05-02 16:02:16
本發明屬於合金鑄造技術領域，具體涉及一種銅合金鑄造工藝。
背景技術：
銅既是一個古老的金屬，又是一個充滿生機和活力的現代工程材料。當前人類步入了豐富多彩的，以電氣化和電子信息為特徵的，高度文明的社會，為銅的應，用開闢了更為廣闊的大地。銅以品種繁多的金屬、合金和化合物的形式被人們利用，業已深深地滲入了生產和生活的各個方面，成為人類跨入、zi世紀取得飛速發展的一個不可缺少的重要金屬。
銅具有優良的導電和導熱性，居所有工程金屬材料之冠，這是它在當前電氣化和電子信息社會中產生舉足輕重作用的主要依據。銅還有許多優異的綜合性能：它對大氣、海水、土壤以及許多化學介質有很強的耐蝕性；它用在結構上剛柔並濟，富有彈性，耐摩擦，抗磨損；它具有多彩的外觀，是人們鍾愛的、古樸典雅的象徵。除了上述眾多的使用性能外，它還有一系列良好的加工、鑄造、焊接、易切削等工藝性能，從而使它獲得了經濟和廣泛的應用。
傳統銅合金材料在部分領域已不能滿足使用要求，尤其是需要同時滿足高強度、高導電性、抗氧化耐熱腐蝕性等綜合性能場合，如各種電焊機的電極、觸頭材料等既要求保持優良的導電性能，又要具有較高的機械強度；鋼鐵工業用的耐熱銅合金，主要用於諸如高爐風口、吹氧管噴頭、電極夾持器、接觸式夾具和結晶器等零部件，不僅需要具備一定的機械強度，也要具備良好的高溫抗氧化性、高的軟化溫度、良好的導電性等綜合性能。
綜上所述，因此，需要一種更好的銅合金鑄造工藝來改善現有技術的不足，推動該行業的發展。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種銅合金鑄造工藝，本發明的鑄造工藝，可以降低逐漸裂紋，提高鑄件品質，本發明的熔點比純金屬要低，導電性能好、硬度高，使該銅合金鑄杆抗拉強度高、耐磨損，並且其製造成本低廉且易於操作。
本發明提供了如下的技術方案：
一種銅合金鑄造工藝，包括以下步驟：
一、將銅預熱至150-250℃，加入熔爐中，將銅熔化至熔融狀態；
二、向熔融狀態下的銅中加入矽、鎂、鐵和鋅，進行熔煉，熔煉溫度為800-850℃，熔煉30-40min後得到混合材料一；
三、將混合材料一轉至精煉爐進行精煉，向精煉爐中加入脫氧劑和精煉劑，將溫度在10min內升至1200-1300℃，精煉10-20min，靜置15-20min，得到混合材料二；
四、扒除混合材料二熔融態表面的浮渣和雜質後，進行澆築成型；
五、澆筑後冷卻至常溫即可。
優選的，所述步驟一採用焦碳作覆蓋劑覆蓋銅料，有利於加快銅的熔化，縮短製備時間，提高鑄造的效率。
優選的，所述步驟二將矽、鎂、鐵和鋅打磨後再加入到熔爐中，有利於去除金屬表面的氧化物，提高材料的純度，減少雜質的產生。
優選的，所述步驟三精煉劑為氯化鉀或冰晶石，該材料成本低廉，不會產生對製備的材料產生雜質，並且精煉效果良好。
優選的，所述步驟二加入的矽、鎂、鐵和鋅佔銅重量的1.21-2.03%，該比例下的合金材料質量更為優良。
優選的，所述步驟四扒除浮渣和雜質後，將混合材料二熔融態轉入除氣箱，並利用氬氣除去熔體中的雜質氣體，有利於提高合金的純度。
優選的，所述步驟四利用泡沫陶瓷過濾板過濾除氣後的混合材料二，有利於加快溫度的冷卻，縮短製備時間。
優選的，所述步驟四澆築採用熱鍛壓拉伸或熱軋制拉伸，該方法不會破壞合金材料的質地，便於合金的塑型。
本發明的有益效果是：
本發明的步驟一採用焦碳作覆蓋劑覆蓋銅料，有利於加快銅的熔化，縮短製備時間，提高鑄造的效率。
本發明的步驟二將矽、鎂、鐵和鋅打磨後再加入到熔爐中，有利於去除金屬表面的氧化物，提高材料的純度，減少雜質的產生。
本發明的步驟四扒除浮渣和雜質後，將混合材料二熔融態轉入除氣箱，並利用氬氣除去熔體中的雜質氣體，有利於提高合金的純度。
本發明的鑄造工藝，可以降低逐漸裂紋，提高鑄件品質，本發明的熔點比純金屬要低，導電性能好、硬度高，使該銅合金鑄杆抗拉強度高、耐磨損，並且其製造成本低廉且易於操作。
具體實施方式
實施例1
一種銅合金鑄造工藝，包括以下步驟：
一、將銅預熱至150℃，加入熔爐中，將銅熔化至熔融狀態；
二、向熔融狀態下的銅中加入矽、鎂、鐵和鋅，進行熔煉，熔煉溫度為850℃，熔煉30min後得到混合材料一；
三、將混合材料一轉至精煉爐進行精煉，向精煉爐中加入脫氧劑和精煉劑，將溫度在10min內升至1300℃，精煉20min，靜置15min，得到混合材料二；
四、扒除混合材料二熔融態表面的浮渣和雜質後，進行澆築成型；
五、澆筑後冷卻至常溫即可。
步驟一採用焦碳作覆蓋劑覆蓋銅料，有利於加快銅的熔化，縮短製備時間，提高鑄造的效率。
步驟二將矽、鎂、鐵和鋅打磨後再加入到熔爐中，有利於去除金屬表面的氧化物，提高材料的純度，減少雜質的產生。
步驟三精煉劑為氯化鉀，該材料成本低廉，不會產生對製備的材料產生雜質，並且精煉效果良好。
步驟二加入的矽、鎂、鐵和鋅佔銅重量的2.03%，該比例下的合金材料質量更為優良。
步驟四扒除浮渣和雜質後，將混合材料二熔融態轉入除氣箱，並利用氬氣除去熔體中的雜質氣體，有利於提高合金的純度。
步驟四利用泡沫陶瓷過濾板過濾除氣後的混合材料二，有利於加快溫度的冷卻，縮短製備時間。
步驟四澆築採用熱鍛壓拉伸，該方法不會破壞合金材料的質地，便於合金的塑型。
實施例2
一種銅合金鑄造工藝，包括以下步驟：
一、將銅預熱至150℃，加入熔爐中，將銅熔化至熔融狀態；
二、向熔融狀態下的銅中加入矽、鎂、鐵和鋅，進行熔煉，熔煉溫度為800℃，熔煉40min後得到混合材料一；
三、將混合材料一轉至精煉爐進行精煉，向精煉爐中加入脫氧劑和精煉劑，將溫度在10min內升至1300℃，精煉10min，靜置20min，得到混合材料二；
四、扒除混合材料二熔融態表面的浮渣和雜質後，進行澆築成型；
五、澆筑後冷卻至常溫即可。
步驟一採用焦碳作覆蓋劑覆蓋銅料，有利於加快銅的熔化，縮短製備時間，提高鑄造的效率。
步驟二將矽、鎂、鐵和鋅打磨後再加入到熔爐中，有利於去除金屬表面的氧化物，提高材料的純度，減少雜質的產生。
步驟三精煉劑為氯化鉀，該材料成本低廉，不會產生對製備的材料產生雜質，並且精煉效果良好。
步驟二加入的矽、鎂、鐵和鋅佔銅重量的2.03%，該比例下的合金材料質量更為優良。
步驟四扒除浮渣和雜質後，將混合材料二熔融態轉入除氣箱，並利用氬氣除去熔體中的雜質氣體，有利於提高合金的純度。
步驟四利用泡沫陶瓷過濾板過濾除氣後的混合材料二，有利於加快溫度的冷卻，縮短製備時間。
步驟四澆築採用熱軋制拉伸，該方法不會破壞合金材料的質地，便於合金的塑型。
實施例3
一種銅合金鑄造工藝，包括以下步驟：
一、將銅預熱至250℃，加入熔爐中，將銅熔化至熔融狀態；
二、向熔融狀態下的銅中加入矽、鎂、鐵和鋅，進行熔煉，熔煉溫度為850℃，熔煉40min後得到混合材料一；
三、將混合材料一轉至精煉爐進行精煉，向精煉爐中加入脫氧劑和精煉劑，將溫度在10min內升至1300℃，精煉20min，靜置20min，得到混合材料二；
四、扒除混合材料二熔融態表面的浮渣和雜質後，進行澆築成型；
五、澆筑後冷卻至常溫即可。
步驟一採用焦碳作覆蓋劑覆蓋銅料，有利於加快銅的熔化，縮短製備時間，提高鑄造的效率。
步驟二將矽、鎂、鐵和鋅打磨後再加入到熔爐中，有利於去除金屬表面的氧化物，提高材料的純度，減少雜質的產生。
步驟三精煉劑為冰晶石，該材料成本低廉，不會產生對製備的材料產生雜質，並且精煉效果良好。
步驟二加入的矽、鎂、鐵和鋅佔銅重量的2.03%，該比例下的合金材料質量更為優良。
步驟四扒除浮渣和雜質後，將混合材料二熔融態轉入除氣箱，並利用氬氣除去熔體中的雜質氣體，有利於提高合金的純度。
步驟四利用泡沫陶瓷過濾板過濾除氣後的混合材料二，有利於加快溫度的冷卻，縮短製備時間。
步驟四澆築採用熱鍛壓拉伸，該方法不會破壞合金材料的質地，便於合金的塑型。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。