一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法
2023-10-28 12:51:37 1
一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為：Ni?15-17％、Al?3-4％、Mg?8-9％、Sn?0.03-0.04％、Sb?0.03-0.04％、Ca?0.01-0.02％、Bi?0.03-0.04％、Ti?0.01-0.02％、Mn?0.01-0.02％、Y?0.02-0.03％、Mo?0.03-0.04％，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜，通過採用精密鑄造和噴丸技術，提高了閥體的緻密性，簡化了工藝、提高了生產效率，降低了生產成本。
【專利說明】一種精密鑄造鏡銅合金閥體的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，屬於銅基合金製造領域。
【背景技術】
[0002]鎳銅合金由於具有良好的機械性能、耐磨性、耐蝕性等，因而在閥體製造領域得到了廣泛的運用，但鑑於鎳銅合金較差的熱加工性能，鎳銅合金棒材的成形方式主要是鑄造，但鑄造成型的鎳銅合金存在內部缺陷多，緻密性較差，長期使用容易出現滲漏等問題，這使得鑄造鎳銅合金的可靠性、成品率、使用壽命、材料利用率等均受到限制；而且現有技術製備鎳銅合金需經過反覆的壓力加工、均勻化退火，且其加工工藝複雜，致使現有的鎳銅合金成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種解決現有技術鑄造鎳銅合金閥體內部缺陷多、緻密性差問題、簡化工藝、提高生產效率、降低生產成本的製作鎳銅合金閥體的生產工藝。
[0004]為實現上述目的本發明公開了一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 15-17%, Al 3-4%, Mg 8-9%, Sn 0.03-0.04%,Sb 0.03-0.04%, Ca 0.01-0.02%, Bi 0.03-0.04%, Ti 0.01-0.02%, Mn 0.01-0.02%, Y0.02-0.03%,Mo 0.03-0.04%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
[0005]所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380-1390°C，澆注:澆鑄溫度為1360-1370°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在860-880°C下保溫120-150分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2°C /分鐘降溫速率降到310-330°C，保溫8-9小時，後以I°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時，空冷至室溫，
[0006]熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非
金屬夾雜。
[0007] 作為優選，化學成分重量百分比為:Ni 16%,Al 3.5%,Mg 8.5%,Sn 0.035%,Sb0.035%, Ca 0.015%, Bi 0.035%, Ti 0.015%, Mn 0.015%, Y 0.025%, Mo 0.035%, Zn
0.085%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
[0008]作為優選，化學成分重量百分比為:Ni 15.5%,Al 3.2%,Mg 8.2%,Sn 0.032%,Sb 0.032%, Ca 0.012%, Bi 0.032%, Ti 0.012%, Mn 0.012%, Y 0.022%,Mo 0.032%,Zn 0.082%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜。[0009]作為優選，化學成分重量百分比為:Ni 16.5%,Al 3.8%,Mg 8.8%,Sn 0.038%,Sb 0.038%, Ca 0.018%, Bi 0.038%, Ti 0.018%, Mn 0.018%, Y 0.028%,Mo 0.038%,Zn 0.088%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
[0010]作為優選，熔煉溫度為1385°C，澆鑄溫度為1365°C。 [0011]作為優選，化學成分重量百分比為:銅合金閥體在370°C保溫13小時；後以2°C /分鐘降溫速率降到320°C，保溫8小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時。
[0012]作為優選，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 9%, Mg 3.5%, Ti 2%, Si
1.5%, Sn 0.1%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0013]本發明的有益效果是:本發明精密鑄造鎳銅合金閥體根據成品要求設計的模具及工藝，細化了晶粒，減少了鎳銅合金內部缺陷，提高了鎳銅合金的延展性能，提高了鎳銅合金閥體的緻密性，簡化了工藝、提高了生產效率，降低了生產成本。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:
[0015]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 16%, Al 3.5%, Mg 8.5%, Sn 0.035%, Sb 0.05%, Ca 0.015%, Bi0.035%,Ti 0.015%,Mn 0.015%,Y 0.025%,Mo 0.035%，餘量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0016]所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1385°C，澆注:澆鑄溫度為1365°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在870°C下保溫130分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2V /分鐘降溫速率降到310_330°C，保溫8-9小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到270-280°C，保溫4-6小時，空冷至室溫，
[0017]熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%,Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1_2%，Sn0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0018]實施例2:
[0019]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 15.5%, Al 3.2%, Mg 8.2%, Sn 0.032%, Sb 0.032%, Ca 0.012%, Bi
0.032%,Ti 0.012%,Mn 0.012%,Y 0.022%,Mo 0.032%，餘量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0020]所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380°C，澆注:澆鑄溫度為1360°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在860°C下保溫120-150分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2°C /分鐘降溫速率降到310_330°C，保溫8_9小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到270-280°C，保溫4-6小時，空冷至室溫，
[0021]熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0022]實施例3:
[0023]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 15.4%, Al 3.4%, Mg 8.4%, Sn 0.034%, Sb 0.034%, Ca 0.014%, Bi0.034%,Ti 0.014%,Mn 0.014%,Y 0.024%,Mo 0.034%，餘量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0024]所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1390°C，澆注:澆鑄溫度為1370°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在880°C下保溫150分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2V /分鐘降溫速率降到310_330°C，保溫8-9小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到270-280°C，保溫4-6小時，空冷至室溫，
[0025]熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0026]實施例4:
[0027]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 16.5%, Al 3.6%, Mg 8.6%, Sn 0.036%, Sb 0.036%, Ca 0.016%, Bi
0.036%,Ti 0.016%,Mn 0.016%,Y 0.026%,Mo 0.036%，餘量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0028]所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1390°C，澆注:澆鑄溫度為1370°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在880°C下保溫150分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2V /分鐘降溫速率降到310_330°C，保溫8-9小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到270-280°C，保溫4-6小時，空冷至室溫，
[0029]熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0030]實施例5:[0031]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 15.8%, Al 3.8%, Mg 8.8%, Sn 0.038%, Sb 0.038%, Ca 0.018%, Bi
0.038%,Ti 0.018%,Mn 0.018%,Y 0.028%,Mo 0.038%，餘量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0032]所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380°C，澆注:澆鑄溫度為1360°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在860°C下保溫120分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2V /分鐘降溫速率降到310_330°C，保溫8-9小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到270-280°C，保溫4-6小時，空冷至室溫，
[0033]熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0034]實施例6:
[0035]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 15.9%, Al 3.9%, Mg 8.9%, Sn 0.039%, Sb 0.039%, Ca 0.019%, Bi
0.039%,Ti 0.019%,Mn 0.019%,Y 0.029%,Mo 0.039%，餘量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0036]所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380°C，澆注:澆鑄溫度為1360°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在860°C下保溫120分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2V /分鐘降溫速率降到310_330°C，保溫8-9小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到270-280°C，保溫4-6小時，空冷至室溫，
[0037]熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜 。
【權利要求】
1.一種精密鑄造鎳銅合金閥體的製備方法，其特徵在於，合金化學成分的重量百分比為:Ni 15-17%,Al 3-4%,Mg 8-9%,Sn 0.03-0.04%,Sb 0.03-0.04%,Ca 0.01-0.02%,Bi 0.03-0.04%, Ti 0.01-0.02%, Mn 0.01-0.02%, Y 0.02-0.03%, Mo 0.03-0.04%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜， 所鎳銅合金閥體的製備方法，包括以下步驟:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料；先加入純銅錠，待純銅錠熔化後添加鎳鋁合金，再加鎂，最後加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380-1390°C，澆注:澆鑄溫度為1360-1370°C，後進行脫模，得到的鎳銅合金閥體在860-880°C下保溫120-150分鐘，然後在該溫度進行淬火處理；冷卻速率為大於30°C /秒；之後將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時；之後以2V /分鐘降溫速率降到310-330°C，保溫8-9小時，後以I°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時，空冷至室溫， 熱處理後將所述閥體放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad / min的轉速勻速旋轉；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時間為90分鐘，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
2.如權利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體製備方法，化學成分重量百分比為:Ni 16%, Al 3.5%、Mg 8.5%、Sn 0.035%, Sb 0.035%, Ca 0.015%, Bi 0.035%, Ti0.015%,Mn 0.015%,Y 0.025%,Mo 0.035%, Zn 0.085%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
3.如權利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體製備方法，化學成分重量百分比為:Ni 15.5%, Al 3.2%, Mg 8.2%, Sn 0.032%, Sb 0.032%, Ca 0.012%, Bi 0.032%, Ti0.012%,Mn 0.012%,Y 0.022.%,Mo 0.032%, Zn 0.082%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
4.如權利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體製備方法，化學成分重量百分比為:Ni 16.5%, Al 3.8%, Mg 8.8%, Sn 0.038%, Sb 0.038%, Ca 0.018%, Bi 0.038%, Ti0.018%, Mn 0.018%, Y 0.028%, Mo 0.038%, Zn 0.088%，餘量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
5.如權利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體製備方法，熔煉溫度為1385°C，澆鑄溫度為 1365。。。
6.如權利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體製備方法，化學成分重量百分比為:銅合金閥體在370°C保溫13小時；後以2°C /分鐘降溫速率降到320°C，保溫8小時，後以1°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時。
7.如權利要求1或6所述的精密鑄造鎳銅合金閥體製備方法，所述鋁合金彈丸合金元素組成為=Cu 9%, Mg 3.5%, Ti 2%, Si 1.5%, Sn 0.1%，餘量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
【文檔編號】C22F1/08GK103469006SQ201310432170
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】王強 申請人:蘇州華宇精密鑄造有限公司