一种海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料的制作方法_2

文档序号:9485324阅读:来源:国知局
[0042]最后,将铸造完成的铜基合金新材料棒材进行表面车加工处理,并按照出厂标准包装。
[0043]制备的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性的衡量值分别比原有铜合金(ZCuSnJr^PbeNiJ材料提高了 67%、82%、34%和55%,从而拓展原有铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)材料在海洋工程机械零部件中的应用范围。
[0044]实施例三:
[0045]按体积百分比为:纳米级碳化硅(SiC):2.2%,铜合金(ZCuSr^Zr^PbeNi):97.8%准备原料。其中纳米级碳化娃(SiC)是通过已知的方法制得,纳米级碳化娃(SiC)的粒径为61μπι。铜合金(ZCuSr^Zr^PbfjNiD的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。
[0046]首先,按照国标GB/T 1176-2013的标准及铜合金(ZCuSr^Zr^PbeNiJ的化学成分要求将电解铜、锡、锌、铅、及镍按照重量比例放入电炉中熔炼,熔炼期间根据熔炉的体积大小控制铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)液体体积在熔炉体积的99 %以下,熔炼温度为1060°C,熔炼时间为5.5小时。
[0047]接着,采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)液体进行成分检测,以确定铜合金(ZCuSr^ZnfbeNii)液体的化学成分在国标要求范围之内。
[0048]接着,将纳米级碳化娃(SiC)粉体放入检验合格的铜合金(ZCuSr^Zr^PbfjNii)液体的表面,开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合,进一步升高温度到1455 °C并保持35分钟。
[0049]接着,保温与铸造,将熔炼完成的铜基合金新材料保温16分钟,采用连续铸造的方式将铜基合金新材料铸造成铜基合金新材料棒材,铸造温度为1100°C ;
[0050]最后,将铸造完成的铜基合金新材料棒材进行表面车加工处理,并按照出厂标准包装。
[0051]制备的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性的衡量值分别比原有铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)材料提高了 73%、87%、39%和53%,从而拓展原有铜合金(ZCuSr^ZnfbeNii)材料在海洋工程机械零部件中的应用范围。
[0052]实施例四:
[0053]按体积百分比为:纳米级碳化硅(SiC):2.8%,铜合金(ZCuSr^Zr^PbeNiD:97.2%准备原料。其中纳米级碳化娃(SiC)是通过已知的方法制得,纳米级碳化娃(SiC)的粒径为80μπι。铜合金(ZCuSr^Zr^PbfjNiD的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。
[0054]首先,按照国标GB/T 1176-2013的标准及铜合金(ZCuSr^Zr^PbeNiJ的化学成分要求将电解铜、锡、锌、铅、及镍按照重量比例放入电炉中熔炼,熔炼期间根据熔炉的体积大小控制铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)液体体积在熔炉体积的99 %以下,熔炼温度为1020°C,熔炼时间为5.2小时。
[0055]接着,采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)液体进行成分检测,以确定铜合金(ZCuSr^ZnfbeNii)液体的化学成分在国标要求范围之内。
[0056]接着,将纳米级碳化娃(SiC)粉体放入检验合格的铜合金(ZCuSr^Zr^PbfjNii)液体的表面,开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合,进一步升高温度到1430 °C并保持33分钟。
[0057]接着,保温与铸造,将熔炼完成的铜基合金新材料保温13分钟,采用连续铸造的方式将铜基合金新材料铸造成铜基合金新材料棒材,铸造温度为1080°C ;
[0058]最后,将铸造完成的铜基合金新材料棒材进行表面车加工处理,并按照出厂标准包装。
[0059]制备的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性的衡量值分别比原有铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)材料提高了 70%、85%、35%和51%,从而拓展原有铜合金(ZCuSr^ZnfbeNii)材料在海洋工程机械零部件中的应用范围。
[0060]实施例五:
[0061]按体积百分比为:纳米级碳化硅(SiC):3%,铜合金(ZCuSr^Zr^PbeNii):97%准备原料。其中纳米级碳化硅(SiC)是通过已知的方法制得,纳米级碳化硅(SiC)的粒径为100 μ mo铜合金(ZCuSr^Zr^PbeNiD的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。
[0062]首先,按照国标GB/T 1176-2013的标准及铜合金(ZCuSr^Zr^PbeNiJ的化学成分要求将电解铜、锡、锌、铅、及镍按照重量比例放入电炉中熔炼,熔炼期间根据熔炉的体积大小控制铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)液体体积在熔炉体积的99 %以下,熔炼温度为1000°C,熔炼时间为5小时。
[0063]接着,采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)液体进行成分检测,以确定铜合金(ZCuSr^ZnfbeNii)液体的化学成分在国标要求范围之内。
[0064]接着,将纳米级碳化娃(SiC)粉体放入检验合格的铜合金(ZCuSr^Zr^PbfjNii)液体的表面,开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合,进一步升高温度到1400°C并保持30分钟。
[0065]接着,保温与铸造,将熔炼完成的铜基合金新材料保温10分钟,采用连续铸造的方式将铜基合金新材料铸造成铜基合金新材料棒材,铸造温度为1050°C ;
[0066]最后,将铸造完成的铜基合金新材料棒材进行表面车加工处理,并按照出厂标准包装。
[0067]制备的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性的衡量值分别比原有铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)材料提高了 65%、78%、31%和47%,从而拓展原有铜合金(ZCuSnJr^PbeNii)材料在海洋工程机械零部件中的应用范围。
[0068]以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料,其特征在于,所述铜基合金新材料的成分包含纳米级碳化娃和铜合金ZCuSr^Zr^PbeNii,其中,所述铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为:所述纳米级碳化娃:1_3%,所述铜合金ZCuSn3ZnsPb6Ni1:97-99%。2.根据权利要求1所述的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料,其特征在于,所述铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为:所述纳米级碳化硅:1.2-2. 8%,所述铜合金 ZCuSn3Zn8Pb6Ni1:97. 2-98. 8%03.根据权利要求1所述的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料,其特征在于,所述纳米级碳化娃的粒径在30 μ m-100 μ m范围内。4.根据权利要求1所述的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料,其特征在于,所述铜合金ZCuSr^Zr^PbeNh的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。5.一种上述权利要求1-4中任一项所述的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料的制备方法,包含以下步骤: 步骤1 :将电解铜、锡、锌、铅、及镍按照重量比例放入电炉中熔炼; 步骤2 :采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金体进行成分检测; 步骤3 :将纳米级碳化娃粉体放入检验合格的铜合金ZCuSr^Zr^PbeNii液体的表面,开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合,然后进一步升高温度到保持温度并在保持温度下保持; 步骤4 :保温与铸造,将熔炼完成的铜基合金新材料保温,采用连续铸造的方式将铜基合金新材料铸造成铜基合金新材料棒材; 步骤5 :将铸造完成的铜基合金新材料棒材进行表面车加工处理,并按照出厂标准包装。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤1中的熔炼温度为1000°C -1100°C,熔炼时间为5-6小时。7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤3中的保持温度为1400°C _1500°C,保持时间为30-40分钟。8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤4中的保温时间为10-20分钟,铸造温度 1050°C -1150°C。
【专利摘要】一种海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料,铜基合金新材料的成分包含纳米级碳化硅(SiC)和铜合金(ZCuSn3Zn8Pb6Ni1),其中,铜基合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为:纳米级碳化硅(SiC):1-3%,铜合金(ZCuSn3Zn8Pb6Ni1):97-99%。本发明的海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料,将纳米碳化硅(SiC)材料通过一定的技术手段均匀分布在现有的铜合金(ZCuSn3Zn8Pb6Ni1)材料中,因此具有比现有的铜合金(ZCuSn3Zn8Pb6Ni1)材料更高的强度﹑硬度﹑耐磨性以及耐腐蚀性,从而拓展原有铜合金(ZCuSn3Zn8Pb6Ni1)材料在海洋工程机械零部件中的应用范围。
【IPC分类】C22C9/04
【公开号】CN105238952
【申请号】CN201510731668
【发明人】孙飞, 赵勇, 埃里克斯·高登
【申请人】苏州金仓合金新材料有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月2日
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