CN102876918B - 一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金及其制备工艺 - Google Patents

一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金含有1.4%～1.6%质量的金属钴，0.2%～0.3%质量的金属铍，98.1%-98.4%质量的金属铜。本发明的一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金及其制备工艺，按照该制备工艺得到的Cu-Co-Be合金板材，热处理态布氏硬度达到190～210HB，抗拉强度达到680～720MPa，延伸率达到18～21%，导电率可达到33～34。该Cu-Co-Be合金板材制作的高拉速连铸机结晶器铜板母材强度高、硬度高、耐磨性能优越，这就使得结晶器使用寿命延长，增大了过钢量，不容易造成漏钢事故，提高了结晶器使用次数，大大减少了结晶器修复次数和非正常下线频率，降低了维修费用和维修工作量，极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量，保证生产正常稳定运行。

Description

一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金及其制备工艺
技术领域
本发明涉及连铸设备部件技术领域，特别涉及一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金及其制备工艺。
背景技术
连铸结晶器铜板母材从最初的铬锆铜开始，发展到现在的银铜、改进型铬锆铜、铍镍铜，产品的性能也随之提高。然而，随着钢铁工业的飞速发展，经济危机的冲击，钢铁企业对连铸结晶器铜板母材的性能也提出了越来越高的要求，结晶器的发展已向高拉速、高机械强度、良好导热性，高硬度，耐磨性和耐蚀性方向发展。常规的母材已不再能满足钢铁企业的需求。常规母材在高拉速连铸结晶器的使用过程中，磨损大，硬度低，强度低，耐热易疲劳，造成铜板非正常下线，铜板母材裂纹严重，单次修复量较大，从而使结晶器铜板使用次数减少，寿命缩短。尽管一些高新技术迎运而生，但投资颇大，成本太高，工艺条件控制要求苛刻，未能真正起到企业在保证产品质量的前提下降本增效的目的。
发明内容
本发明提供一种强度高、硬度高、耐磨性能好的连铸结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金及其制备工艺。
实现上述目的采取的技术方案是：一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金含有1.4%～1.6%质量的金属钴，0.2%～0.3%质量的金属铍，98.1%-98.4%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金的制备工艺，它包括如下步骤：
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到Cu-Co-Be合金的铸坯，其合金配方及工艺如下：
      金属Co质量百分比：1.4%～1.6%，
      金属Be质量百分比：0.2%～0.3%，
      脱氧剂金属镁质量百分比：0.03%～0.05%，
金属铜质量百分比：98.05%～98.37%，
      精炼温度：1350℃，                    
      浇注温度：1230℃～1250℃；                 
b．确定锻造变形方向后将Cu-Co-Be合金的铸坯进行热锻，其工艺如下：
热锻加热时间：1h～2h，
始锻温度：900℃～920℃，
锻造变形量：20～25mm，
终锻温度：600℃～650℃；
c．将热轧后的Cu-Co-Be合金的铸坯进行冷轧得到Cu-Co-Be合金板材，其工艺如下：
冷轧总变形量：15%，
冷轧单次下轧量：2.5mm；
d．将Cu-Co-Be合金板材进行固熔处理，其工艺如下：
固熔温度：800℃～900℃，
固熔时间：1h～2h,
冷却水温度：20℃～30℃，
从出炉到下水时间：30S～60S；
e．将固熔处理后的Cu-Co-Be合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材，其工艺如下：
时效温度：400℃～500℃，
时效时间：3 h～4h。
本发明的一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金及其制备工艺，按照该制备工艺得到的Cu-Co-Be合金板材，热处理态布氏硬度达到190～210HB，抗拉强度达到680～720MPa，延伸率达到18～21%，导电率可达到33～34。该Cu-Co-Be合金板材制作的高拉速连铸机结晶器铜板母材强度高、硬度高、耐磨性能优越，这就使得结晶器使用寿命延长，增大了过钢量，不容易造成漏钢事故，提高了结晶器使用次数，大大减少了结晶器修复次数和非正常下线频率，降低了维修费用和维修工作量，极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量，降低了生产成本，保证生产正常稳定运行。
具体实施方式
实施例一：
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金含有1.4%质量的金属钴，0.2%质量的金属铍， 98.37%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金的制备工艺，它包括如下步骤：
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到Cu-Co-Be合金的铸坯，其合金配方及工艺如下：
      金属Co质量百分比：1.4%，
      金属Be质量百分比：0.2%，
      金属铜质量百分比： 98.37%，
脱氧剂金属镁：0.03%，
      精炼温度：1350℃，                    
      浇注温度：1230℃；                 
b．确定锻造变形方向后将Cu-Co-Be合金的铸坯进行热锻，其工艺如下：
热锻加热时间：1h，
始锻温度：900℃，
锻造变形量：20mm，
终锻温度：600℃；
c．将热轧后的Cu-Co-Be合金的铸坯进行冷轧得到Cu-Co-Be合金板材，其工艺如下：
冷轧总变形量：15%，
冷轧单次下轧量：2.5mm；
d．将Cu-Co-Be合金板材进行固熔处理，其工艺如下：
固熔温度：800℃，
固熔时间：1h,
冷却水温度：20℃～30℃，
从出炉到下水时间：30S～60S；
e．将固熔处理后的Cu-Co-Be合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材，其工艺如下：
时效温度：400℃，
时效时间：3 h。
实施例二：
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金含有1.5%质量的金属钴，0.25%质量的金属铍，98.21%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金的制备工艺，它包括如下步骤：
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到Cu-Co-Be合金的铸坯，其合金配方及工艺如下：
      金属Co质量百分比：1.5%，
      金属Be质量百分比：0.25%，
      金属铜质量百分比： 98.21%，
脱氧剂金属镁：0.04%，
      精炼温度：1350℃，                    
      浇注温度：1240℃；                 
b．确定锻造变形方向后将Cu-Co-Be合金的铸坯进行热锻，其工艺如下：
热锻加热时间：1.5h，
始锻温度：910℃，
锻造变形量：23mm，
终锻温度：625℃；
c．将热轧后的Cu-Co-Be合金的铸坯进行冷轧得到Cu-Co-Be合金板材，其工艺如下：
冷轧总变形量：15%，
冷轧单次下轧量：2.5mm；
d．将Cu-Co-Be合金板材进行固熔处理，其工艺如下：
固熔温度：850℃，
固熔时间：1.5h,
冷却水温度：20℃～30℃，
从出炉到下水时间：30S～60S；
e．将固熔处理后的Cu-Co-Be合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材，其工艺如下：
时效温度：450℃，
时效时间：3 .5h。
实施例三：
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金含有1.6%质量的金属钴， 0.3%质量的金属铍，98.05%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金的制备工艺，它包括如下步骤：
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到Cu-Co-Be合金的铸坯，其合金配方及工艺如下：
      金属Co质量百分比： 1.6%，
      金属Be质量百分比： 0.3%，
      金属铜质量百分比：98.05%，
脱氧剂金属镁： 0.05%，
      精炼温度：1350℃，                    
      浇注温度：1230℃～1250℃；                 
b．确定锻造变形方向后将Cu-Co-Be合金的铸坯进行热锻，其工艺如下：
热锻加热时间： 2h，
始锻温度： 920℃，
锻造变形量： 25mm，
终锻温度： 650℃；
c．将热轧后的Cu-Co-Be合金的铸坯进行冷轧得到Cu-Co-Be合金板材，其工艺如下：
冷轧总变形量：15%，
冷轧单次下轧量：2.5mm；
d．将Cu-Co-Be合金板材进行固熔处理，其工艺如下：
固熔温度： 900℃，
固熔时间： 2h
冷却水温度：20℃～30℃，
从出炉到下水时间：30S～60S；
e．将固熔处理后的Cu-Co-Be合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材，其工艺如下：
时效温度： 500℃，
时效时间： 4h。

Claims (1)

1.一种高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金，其特征在于：含有1.4%～1.6%质量的金属钴，0.2%～0.3%质量的金属铍，98.1%-98.4%质量的金属铜，所述高拉速连铸机结晶器铜板母材Cu-Co-Be合金的制备工艺，其特征在于，它包括如下步骤： 
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到Cu-Co-Be合金的铸坯，其合金配方及工艺如下：
      金属Co质量百分比：1.4%～1.6%，
      金属Be质量百分比：0.2%～0.3%，
      脱氧剂金属镁质量百分比：0.03%～0.05%，
金属铜质量百分比：98.05%～98.37%，
      精炼温度：1350℃，                    
      浇注温度：1230℃～1250℃；                 
b．确定锻造变形方向后将Cu-Co-Be合金的铸坯进行热锻，其工艺如下：
热锻加热时间：1h～2h，
始锻温度：900℃～920℃，
锻造变形量：20～25mm，
终锻温度：600℃～650℃；
c．将热轧后的Cu-Co-Be合金的铸坯进行冷轧得到Cu-Co-Be合金板材，其工艺如下：
冷轧总变形量：15%，
冷轧单次下轧量：2.5mm；
d．将Cu-Co-Be合金板材进行固溶处理，其工艺如下：
固溶温度：800℃～900℃，
固溶时间：1h～2h,
冷却水温度：20℃～30℃，
从出炉到下水时间：30S～60S；
e．将固溶处理后的Cu-Co-Be合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材，其工艺如下：
时效温度：400℃～500℃，
时效时间：3 h～4h。
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