CN103114219B - 海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组份组成，铝：16-19%，铁：3-5%，锡：0.5-1.0%，锌：1-3%，余量为铜。本发明采用在传统铜基合金的基础上适量的添加锡锌等元素，并适当提高了铝的含量，由此来增强合金的抗压强度、耐腐蚀性等，使其成为QAL9-4板材的加强版，而且其不用锻打就能实现QAL9-4板材经锻打后的机械性能，由此，减少了加工程序，提高了生产效率并降低了生产成本。

Description

海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块及其制备方法

技术领域

本发明涉及合金板材制造领域，特别是涉及一种海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块及其制备方法。

背景技术

目前，以QAL9-4为代表的具有高强度的铝铁合金块具有较高的强度和耐腐蚀性，其通常用于船舶，海底石油开发设备的耐腐蚀及耐压部件等；但是QAL9-4需经过锻打才具有较高的强度，其加工程序较为复杂，并且生产成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种不仅具有高强度和耐腐蚀性而且加工程序简单、生产成本较低的海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种海洋海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组分组成：铝：16-19%，铁：3-5%，锡：0.5-1.0%，锌：1-3%，余量为铜。

优选地，海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组份组成：铝：16%，铁：3%，锡：0.5%，锌：1%，余量为铜。

优选地，海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组份组成：铝：19%，铁：5%，锡：1.0%，锌：3%，余量为铜。

优选地，海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组份组成：铝：17.5%，铁：4%，锡：0.75%，锌：2%，余量为铜。

上述海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：按照配比将电解铜﹑铝、铁、锌、锡置于工频电炉内，加热至1150度-1250度完全熔化后保温至1100度；

步骤二：用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度约为15-18cm；

步骤三：保温时间50-60分钟后，用德国斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；

步骤四：重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，振动频率为0.6次/秒，采用水平连铸方法铸造成长度为800mm、宽度为210mm、厚度为45mm的板材；

步骤五：采用高精度铣床将连续铸造而成的毛坯板材进行表面处理，车铣为长度700mm、宽度为200mm、厚度为40mm的成品，并包装入库。

采用上述技术方案，本发明的有益效果有：

本发明采用在传统铜基合金的基础上适量的添加锡锌等元素，并适当提高了铝的含量，由此来增强合金的抗压强度、耐腐蚀性等，使其成为QAL9-4板材的加强版，而且其不用锻打就能实现QAL9-4板材锻打后的机械性能，由此，减少了加工程序，提高了生产效率并降低了生产成本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组分组成：铝：16-19%，铁：3-5%，锡：0.5-1.0%，锌：1-3%，余量为铜。

其制备方法包括如下步骤：

1）按照上述配比将电解铜﹑铝、铁、锌、锡置于工频电炉内，加热至1150度-1250度完全熔化后保温至1100度；

2）用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度约为15-18cm；

3）保温50-60分钟后，用德国斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；

4）重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，振动频率为0.6次/秒，采用水平连铸方法铸造成长度为800mm、宽度为210mm、厚度为45mm的板材；

5）采用高精度铣床将连续铸造而成的毛坯板材进行表面处理，车铣为长度700mm、宽度为200mm、厚度为40mm的成品，并包装入库。

经检测本实施例得到的海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块的硬度、抗拉强度和耐磨性都优于QAL9-4板材。

实施例2

一种海洋海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组分组成：铝：16%，铁：3%，锡：0.5%，锌：1%，余量为铜。

其制备方法包括如下步骤：

1）按照上述配比将电解铜﹑铝、铁、锌、锡置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后保温至1100度；

2）用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度约为15cm；

3）保温50分钟后，用德国斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；

4）重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，振动频率为0.6次/秒，采用水平连铸方法铸造成长度为800mm、宽度为210mm、厚度为45mm的板材；

5）采用高精度铣床将连续铸造而成的毛坯板材进行表面处理，车铣为长度700mm、宽度为200mm、厚度为40mm的成品，并包装入库。

经检测本实施例得到的海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块的硬度、抗拉强度和耐磨性都优于QAL9-4板材。

实施例3

一种海洋海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组分组成：铝：19%，铁：5%，锡：1.0%，锌：3%，余量为铜。

其制备方法包括如下步骤：

1）按按照上述配比将电解铜﹑铝、铁、锌、锡置于工频电炉内，加热至1250度完全熔化后保温至1100度；

2）用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度约为18cm；

3）保温60分钟后，用德国斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；

4）重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，振动频率为0.6次/秒，采用水平连铸方法铸造成长度为800mm、宽度为210mm、厚度为45mm的板材；

5）采用高精度铣床将连续铸造而成的毛坯板材进行表面处理，车铣为长度700mm、宽度为200mm、厚度为40mm的成品，并包装入库。

经检测本实施例得到的海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块的硬度、抗拉强度和耐磨性都优于QAL9-4板材。

实施例4

一种海洋海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，由以下重量百分数组分组成：铝：17.5%，铁：4%，锡：0.75%，锌：2%，余量为铜

其制备方法包括如下步骤：

1）按照上述配比将电解铜﹑铝、铁、锌、锡置于工频电炉内，加热至1200度完全熔化后保温至1100度；

2）用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度约为18cm；

3）保温55分钟后，用德国斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；

4）重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，振动频率为0.6次/秒，采用水平连铸方法铸造成长度为800mm、宽度为210mm、厚度为45mm的板材；

5）采用高精度铣床将连续铸造而成的毛坯板材进行表面处理，车铣为长度700mm、宽度为200mm、厚度为40mm的成品，并包装入库。

经检测本实施例得到的海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块的硬度、抗拉强度和耐磨性都优于QAL9-4板材。

综上，实施例1-4提供的海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块通过在传统铜基合金的基础上适量的添加了锡、锌等元素，并适当提高了铝的含量，由此来增加合金板材的抗压强度和耐腐蚀性；并且其不用锻打就实现了QAL9-4锻打后的机械性能。其具体性能详见下表：

表1海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块性能表

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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，其特征在于，由以下重量百分数组份组成：铝：16％，铁：3％，锡：0.5％，锌：1％，余量为铜。

2.一种海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，其特征在于，由以下重量百分数组份组成：铝：19％，铁：5％，锡：1.0％，锌：3％，余量为铜。

3.一种海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块，其特征在于，由以下重量百分数组份组成：铝：17.5％，铁：4％，锡：0.75％，锌：2％，余量为铜。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的海洋工程用高强度耐腐蚀锡锌铜基合金块的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：按照配比将电解铜﹑铝、铁、锌、锡置于工频电炉内，加热至1150度-1250度完全熔化后保温至1100度；

步骤二：用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度为15-18cm；

步骤三：保温时间50-60分钟后，用德国斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；

步骤四：重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，振动频率为0.6次/秒，采用水平连铸方法铸造成长度为800mm、宽度为210mm、厚度为45mm的板材；

步骤五：采用高精度铣床将连续铸造而成的毛坯板材进行表面处理，车铣为长度700mm、宽度为200mm、厚度为40mm的成品，并包装入库。