CN104060121A - 一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法 - Google Patents

一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，其各元素成分的重量百分比如下：Al4.5-6.5、Fe2.2-3.6、Mn1.4-1.8、Si1-1.5、Ni0.6-1.2、Cr0.4-0.8、W0.3-0.5、V0.15-0.25、Co0.1-0.2、B0.05-0.15、Te0.03-0.06、Ce0.02-0.04、Pm0.01-0.02，余量为铜及不可避免的杂质。本发明制得的铜合金装饰线耐磨性优异，强度高、耐腐蚀性好、抗疲劳老化，耐擦洗，经久耐用，应用前景广阔。

Description

一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，属于铜合金制造技术领域。
背景技术
铜合金线具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性，广泛应用于汽车工业。近年来, 随着汽车工业的迅速发展，对铜合金线的耐磨性提出了更高的要求。因此, 亟待开发出高耐磨铜合金线, 提高铜合金线的使用寿命，以适应市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，提高铜合金线的使用寿命。
本发明采用的技术方案如下：
一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，包括以下步骤：
（1）将电解铜加入高频感应炉中，加热至1180-1240℃，待电解铜熔化后，升温至1250-1300℃，加入Al、Mn、Ni、Cr等金属，同时在铜合金液表面覆盖一层覆盖剂，保温12-18min，然后对铜合金液进行炉前化学快速分析，使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求：Al 4.5-6.5、Fe 2.2-3.6、Mn 1.4-1.8、Si 1-1.5、Ni 0.6-1.2、Cr 0.4-0.8、W 0.3-0.5、V 0.15-0.25、Co 0.1-0.2、B 0.05-0.15、Te 0.03-0.06、Ce 0.02-0.04、Pm 0.01-0.02，余量为铜及不可避免的杂质；分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料；
（2）向炉中按铜块投料重量的0.3-0.6%投入Mg-Cu-Bi-Li合金块熔化，合金块中Mg、Cu、Bi、Li元素的质量比为2-4：4-6：1-2：0.3-0.6，搅拌25-35min；然后调温至1240-1280℃，再加入精炼剂精炼20-30min，除渣后保温10-15min；
（3）连铸连轧成铜合金杆、拉丝机拉制成铜合金单线；
（4）将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理：先以140-160℃/h速率升温至320-350℃，保温2-3h，再以80-100℃/h速率降温至160-180℃，保温4-8h；然后放入0-3℃冰盐水中降温至50℃以下，取出以100-120℃/h速率升温至240-260℃，保温3-6h，再以70-80℃/h速率升温至360-380℃，保温2-4h，再以50-60℃/h速率升温至480-500℃，保温1-2h；然后以80-90℃/h速率降温至270-290℃，保温3-4h，再以60-70℃/h速率降温至150-170℃，保温5-8h，空冷至室温即可。
所述覆盖剂由以下重量份的原料：玻璃粉 5-10、石灰石10-15、钾长石8-12、橄榄石 4-8、硼泥 12-16、火山灰5-10、椰壳炭 9-13、纳米氮化铝 3-6，经混合，烘干，粉碎，过150-250目筛即可。
所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：蛭石 2-3、高岭土 4-6、光卤石 3-5、氟化钙 2-3、锰矿渣 3-6、氟钛酸钾 2-4、明矾粉 1.5-2.5、冰晶石粉 2-3、纳米氮化硅 1-2、氯化钾 3-4、硅烷偶联剂KH-550 1-2；b、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入520-550℃下煅烧2-4h，取出粉碎过200-300目筛；加水打浆制成45-55%的浆液，然后加浓度为15-20%的盐酸溶液调节浆液PH=4.5-5.0，2000-3000rpm高速研磨20-30min，用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性，喷雾干燥得粉末，再加入其余原料，1500-2000rpm高速搅拌5-10min，烘干，粉碎，过300-400目筛即可。
本发明的有益效果：
本发明制得的铜合金装饰线耐磨性优异，强度高、耐腐蚀性好、抗疲劳老化，耐擦洗，经久耐用，应用前景广阔。
具体实施方式
一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，包括以下步骤：
（1）将电解铜加入高频感应炉中，加热至1220℃，待电解铜熔化后，升温至1280℃，加入Al、Mn、Ni、Cr等金属，同时在铜合金液表面覆盖一层覆盖剂，保温16min，然后对铜合金液进行炉前化学快速分析，使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求：Al 4.5-6.5、Fe 2.2-3.6、Mn 1.4-1.8、Si 1-1.5、Ni 0.6-1.2、Cr 0.4-0.8、W 0.3-0.5、V 0.15-0.25、Co 0.1-0.2、B 0.05-0.15、Te 0.03-0.06、Ce 0.02-0.04、Pm 0.01-0.02，余量为铜及不可避免的杂质；分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料；
（2）向炉中按铜块投料重量的0.5%投入Mg-Cu-Bi-Li合金块熔化，合金块中Mg、Cu、Bi、Li元素的质量比为3：5：1：0.5，搅拌30min；然后调温至1260℃，再加入精炼剂精炼25min，除渣后保温10min；
（3）连铸连轧成铜合金杆、拉丝机拉制成铜合金单线；
（4）将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理：先以150℃/h速率升温至320℃，保温3h，再以100℃/h速率降温至160℃，保温6h；然后放入2℃冰盐水中降温至50℃以下，取出以120℃/h速率升温至250℃，保温4h，再以80℃/h速率升温至380℃，保温3h，再以60℃/h速率升温至495℃，保温1h；然后以-90℃/h速率降温至280℃，保温3h，再以60℃/h速率降温至170℃，保温6h，空冷至室温即可。
所述覆盖剂由以下重量(kg)的原料：玻璃粉 8、石灰石12、钾长石10、橄榄石 6、硼泥 14、火山灰 8、椰壳炭 11、纳米氮化铝 5，经混合，烘干，粉碎，过250目筛即可。
所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量(kg)的原料：蛭石 2、高岭土 5、光卤石 4、氟化钙 3、锰矿渣4、氟钛酸钾 3、明矾粉 2、冰晶石粉 2、纳米氮化硅 1.5、氯化钾 3、硅烷偶联剂KH-550 1.5；b、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入540℃下煅烧2h，取出粉碎过250目筛；加水打浆制成50%的浆液，然后加浓度为15%的盐酸溶液调节浆液PH=5.0，3000rpm高速研磨20min，用浓度为16%的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性，喷雾干燥得粉末，再加入其余原料，2000rpm高速搅拌8min，烘干，粉碎，过300目筛即可。
制得的铜合金线经检验，其主要性能为：抗拉强度482Mpa，屈服强度为366Mpa，延伸率22%。

Claims (3)

1.一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将电解铜加入高频感应炉中，加热至1180-1240℃，待电解铜熔化后，升温至1250-1300℃，加入Al、Mn、Ni、Cr等金属，同时在铜合金液表面覆盖一层覆盖剂，保温12-18min，然后对铜合金液进行炉前化学快速分析，使得铜合金液中各元素成分的重量百分比符合下列要求：Al 4.5-6.5、Fe 2.2-3.6、Mn 1.4-1.8、Si 1-1.5、Ni 0.6-1.2、Cr 0.4-0.8、W 0.3-0.5、V 0.15-0.25、Co 0.1-0.2、B 0.05-0.15、Te 0.03-0.06、Ce 0.02-0.04、Pm 0.01-0.02，余量为铜及不可避免的杂质；分析后根据配方中各组分的重量百分比调整补料；
（2）向炉中按铜块投料重量的0.3-0.6%投入Mg-Cu-Bi-Li合金块熔化，合金块中Mg、Cu、Bi、Li元素的质量比为2-4：4-6：1-2：0.3-0.6，搅拌25-35min；然后调温至1240-1280℃，再加入精炼剂精炼20-30min，除渣后保温10-15min；
（3）连铸连轧成铜合金杆、拉丝机拉制成铜合金单线；
（4）将铜合金线材送入热处理炉中进行时效处理：先以140-160℃/h速率升温至320-350℃，保温2-3h，再以80-100℃/h速率降温至160-180℃，保温4-8h；然后放入0-3℃冰盐水中降温至50℃以下，取出以100-120℃/h速率升温至240-260℃，保温3-6h，再以70-80℃/h速率升温至360-380℃，保温2-4h，再以50-60℃/h速率升温至480-500℃，保温1-2h；然后以80-90℃/h速率降温至270-290℃，保温3-4h，再以60-70℃/h速率降温至150-170℃，保温5-8h，空冷至室温即可。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，其特征在于，所述覆盖剂由以下重量份的原料：玻璃粉 5-10、石灰石10-15、钾长石8-12、橄榄石 4-8、硼泥 12-16、火山灰5-10、椰壳炭 9-13、纳米氮化铝 3-6，经混合，烘干，粉碎，过150-250目筛即可。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用高耐磨铜合金线的制备方法，其特征在于，所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：蛭石 2-3、高岭土 4-6、光卤石 3-5、氟化钙 2-3、锰矿渣 3-6、氟钛酸钾 2-4、明矾粉 1.5-2.5、冰晶石粉 2-3、纳米氮化硅 1-2、氯化钾 3-4、硅烷偶联剂KH-550 1-2；b、将蛭石、高岭土、光卤石混合均匀送入520-550℃下煅烧2-4h，取出粉碎过200-300目筛；加水打浆制成45-55%的浆液，然后加浓度为15-20%的盐酸溶液调节浆液PH=4.5-5.0，2000-3000rpm高速研磨20-30min，用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节研磨液PH值为中性，喷雾干燥得粉末，再加入其余原料，1500-2000rpm高速搅拌5-10min，烘干，粉碎，过300-400目筛即可。
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