CN107254592A - 高锰铜合金材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高锰铜合金材料的制备方法包括以下步骤:S1、将Ni、Cu、Al、Mn置于电炉中熔化后,再加入Mo、CeO、Ti、ZrO2、La2O3、Nd(OH)3、Gd(OH)3、Eu2O3、Yb2O3、PrCl3、SmCl3、PrSi2、YSi2、TbN、精炼剂,混合均匀,进行熔炼,即得高锰铜合金;其中,所述精炼剂包括以下组分:高岭土、白云石、苦菱土、莹石、粘土、麦饭石粉、冰晶石粉、海绵钛、树木灰、氧化镧、氟锆酸钙、纳米氧化铝、碳酸锶、氧化铈份、氮化铝。本发明的高锰铜合金材料的制备方法,其通过加入Mn和稀土元素使得铜合金的强度高、韧性好、耐腐蚀,大大提高了铜合金的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属合金材料的制造领域,尤其涉及一种高锰铜合金材料的制备方法。
背景技术
铜因其良好的导电性,可塑性,耐腐蚀性,应用非常广泛。在铜合金中添加铝、镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等元素,可以改善铜的性能,用于不同的场所。目前我国现有的铜合金仍存在一些问题,如合金内含有大量杂质元素,高温疲劳性差、高温强度低;硬度低、耐磨性差、摩擦系数大、使用寿命短;弯曲加工性能差、容易折断,还不能满足市场要求。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种高锰铜合金材料的制备方法,其通过加入Mn和稀土元素使得铜合金的强度高、韧性好、耐腐蚀,大大提高了铜合金的综合性能。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种高锰铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份为5~10份的Ni、重量份为60~70份的Cu、重量份为5~10份的Al、重量份为10~15份的Mn置于电炉中熔化后,再加入重量份为0.5~1份的Mo、重量份为0.05~0.1份CeO、重量份为0.5~1份的Ti、重量份为0.05~0.1份的纳米ZrO2、重量份为0.05~0.1份的La2O3、重量份为0.05~0.1份的Nd(OH)3、重量份为0.05~0.1份的Gd(OH)3、重量份为0.05~0.1份的Eu2O3、重量份为0.05~0.1份的Yb2O3、重量份为0.05~0.1份的PrCl3、重量份为0.05~0.1份的SmCl3、重量份为0.05~0.1份的PrSi2、重量份为0.05~0.1份的YSi2、重量份为0.05~0.1份的TbN、重量份为0.5~1份的精炼剂,混合均匀,进行熔炼,即得高锰铜合金;其中,熔炼工艺为:以升温速率为15~20℃/min将温度升至900~1100℃并保持20~30min,然后以升温速率为5~10℃/min将温度由900~1100℃升至1200~1300℃并保持60~120min,然后以升温速率为2~5℃/min将温度由1200~1300℃升至1400~1500℃并保持20~30min,然后以降温速率为8~10℃/min将温度由1400~1500℃降温至600~800℃,最后以降温速率为10~15℃/min将温度由600~800℃降温至室温;
所述精炼剂包括以下重量分组分:高岭土10~15份、白云石1~3份、苦菱土2~5份、莹石1~5份、粘土30~35份、麦饭石粉1~2份、冰晶石粉1.5~3份、海绵钛0.1~0.5份、树木灰6~8份、氧化镧0.1~0.5份、氟锆酸钙0.1~0.5份、纳米氧化铝1~3份、碳酸锶0.1~0.5份、氧化铈0.1~0.5份、氮化铝1~3份。
优选的是,所述的高锰铜合金材料的制备方法,所述精炼剂的制备包括以下步骤:
步骤一、将重量份为10~15份的高岭土、1~3份的白云石、2~5份的苦菱土、1~5份的莹石份、30~35份的粘土、1~2份的麦饭石粉、1.5~3份的冰晶石粉、6~8份的树木灰、0.1~0.5份的海绵钛混合均匀,加入至质量分数5~10%的碳酸钠溶液中浸泡2~4h,过滤,得到第一滤渣,再将第一滤渣加入质量分数为10~15%的盐酸溶液中,浸泡1~2h,过滤,得到第二滤渣,第二滤渣用清水洗净,烘干,得到第一粉末;
步骤二、将重量份为0.1~0.5份的氧化镧、0.1~0.5份的氟锆酸钙、1~3份的纳米氧化铝、0.1~0.5份的碳酸锶、0.1~0.5份的氧化铈、1~3份的氮化铝,混合均匀,加入重量份为50~80份的无水乙醇,在常温下搅拌1~2h后得到混合料浆;再向混合料浆加入重量份为0.05~0.1份的聚乙二醇,置于球磨机中球磨12~24h,将球磨后的料浆于60~80℃下干燥10~15h,得到第二粉末;
步骤三、将第一粉末、第二粉末混合均匀,于温度为1600~1700℃、压力为10~20MPa的烧结炉中烧结1~2h,冷却,研磨即得精炼剂。
优选的是,所述的高锰铜合金材料的制备方法,合金熔炼后还对合金进行热处理,热处理工艺为:先由室温以200~220℃/h速率升温至250~260℃,保温40~60min,再以200~220℃/h速率升温至590~600℃,保温1~2h;再以230~250℃/h时速率降温至120~150℃,保温1~2h;再以200~220℃/h速率升温至380~400℃,保温1~2h小时;再以230~250℃/h速率降温至100~120℃,保温1~2h;再以180~200℃/h速率升温至250~270℃,保温3~4h,取出冷却即得。
优选的是,所述的高锰铜合金材料的制备方法,熔炼时时真空度保持在0.6Pa以下。
优选的是,所述的高锰铜合金材料的制备方法,纳米氧化铝的粒径为30~50nm,氧化镧、氟锆酸钙、碳酸锶、氧化铈、氮化铝的平均粒径均为0.5~1μm。
优选的是,所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤三中第一粉末、第二粉末混合均匀后置于烧结炉中,先以升温速率为8~10℃/min将烧结炉温度由室温升稳至1000~1050℃,然后再以升温速率为3~5℃/min将烧结炉温度由1000~1050℃升温至1600~1700℃。
优选的是,所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤二中搅拌速率为1000~1200r/min。
本发明至少包括以下有益效果:
1、本发明的高锰铜合金材料的制备方法,通过加入Ni、Mn、Mo、Ti为特征合金化元素,为固溶体中高温相和强化相的培育和细晶化作用创造物质基础条件,其中,合金在主元素Cu、Mn形成富铜强化相,而且Mn可元素改善抗蚀性,同时屏蔽杂质Fe,减少Fe的有害作用;同时Mn作为高温强化相,具有提高再结晶温度、抑制再结晶晶粒粗化的作用,能够实现对合金的固溶强化、补充强化、提高耐热性能;Ti元素可以使铜合金晶粒细化,提高结晶性能;Mo在合金中形成金属化合物弥散性高温强化相,有效地提高了铜合金的室温强度、耐热强度。
2、本发明的高锰铜合金材料的制备方法,通过加入各种不同稀土元素,稀土元素在合金中的除气、除渣、净化作用、细化晶粒和变质作用、提高合金的力学性能以及耐蚀性作用,而且稀土元素与铜之间在熔炼过程中可以形成合金,比如Cu-La合金、Cu-Nd合金Cu-Gd合金、Cu-Eu合金、Cu-Yb合金等,而且稀土元素可与合金中的Al元素形成合金,这些合金为高熔点金属化合物,这些高熔点金属化合物弥散分布于呈网状或骨架状的晶间和枝晶间,并与基体牢固结合,起到了强化和稳定晶界的作用。同时,稀土元素为表面活性元素,可集中分布在晶界面上,降低熔体粘度,增强流动性,降低相与相之间的拉力,因为使形成临界尺寸晶核的功减少,结晶核数量增加,从而使晶粒细化。
3、本发明的高锰铜合金材料的制备方法,在熔炼过程中还加入精炼剂,精炼剂中含有氧化镧、氧化铈稀土元素可以增加合金钢内的稀土元素含量,有利于提高铜合金中的夹杂物去除率及合金的力学性能和耐腐蚀性能,添加冰晶石粉、海绵钛对熔体内的氧化夹杂物有强烈的吸附作用,能有效地去除夹杂物并迅速下沉造渣,提高了除渣性能;精炼剂中氮化铝和纳米氧化铝在烧结过程中,在一定压力作用下发生两相固溶生成氮氧化铝相,由于纳米氧化铝相的存在很好的限制了氮氧化铝晶粒的长大,并分散在晶界处,形成纳米颗粒钉扎作用,这样可以在整体上提高合金的力学性能。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
<实施例1>
一种高锰铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份为5份的Ni、重量份为60份的Cu、重量份为5份的Al、重量份为10份的Mn置于电炉中熔化后,再加入重量份为0.5份的Mo、重量份为0.05份CeO、重量份为0.5份的Ti、重量份为0.05份的纳米ZrO2、重量份为0.05份的La2O3、重量份为0.05份的Nd(OH)3、重量份为0.05份的Gd(OH)3、重量份为0.05份的Eu2O3、重量份为0.05份的Yb2O3、重量份为0.05份的PrCl3、重量份为0.05份的SmCl3、重量份为0.05份的PrSi2、重量份为0.05份的YSi2、重量份为0.05份的TbN、重量份为0.5份的精炼剂,混合均匀,进行熔炼,即得高锰铜合金;其中,熔炼工艺为:以升温速率为15℃/min将温度升至900℃并保持20min,然后以升温速率为5℃/min将温度由900℃升至1200℃并保持60min,然后以升温速率为2℃/min将温度由1200℃升至1400℃并保持20min,然后以降温速率为8℃/min将温度由1400℃降温至600℃,最后以降温速率为10℃/min将温度由600℃降温至室温;
所述精炼剂包括以下重量分组分:高岭土10份、白云石1份、苦菱土2份、莹石1份、粘土30份、麦饭石粉1份、冰晶石粉1.5份、海绵钛0.1份、树木灰6份、氧化镧0.1份、氟锆酸钙0.1份、纳米氧化铝1份、碳酸锶0.1份、氧化铈0.1份、氮化铝1份。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,所述精炼剂的制备包括以下步骤:
步骤一、将重量份为10份的高岭土、重量份为1份的白云石、重量份为2份的苦菱土、重量份为1份的莹石份、重量份为30份的粘土、重量份为1份的麦饭石粉、重量份为1.5份的冰晶石粉、重量份为6份的树木灰、重量份为0.1份的海绵钛混合均匀,加入至质量分数5%的碳酸钠溶液中浸泡2h,过滤,得到第一滤渣,再将第一滤渣加入质量分数为10%的盐酸溶液中,浸泡1h,过滤,得到第二滤渣,第二滤渣用清水洗净,烘干,得到第一粉末;
步骤二、将重量份为0.1份的氧化镧、重量份为0.1份的氟锆酸钙、重量份为1份的纳米氧化铝、重量份为0.1份的碳酸锶、重量份为0.1份的氧化铈、重量份为1份的氮化铝,混合均匀,加入重量份为50份的无水乙醇,在常温下搅拌1h后得到混合料浆;再向混合料浆加入重量份为0.05份的聚乙二醇,置于球磨机中球磨12h,将球磨后的料浆于60℃下干燥10h,得到第二粉末;
步骤三、将第一粉末、第二粉末混合均匀,于温度为1600℃、压力为10MPa的烧结炉中烧结1h,冷却,研磨即得精炼剂。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,合金熔炼后还对合金进行热处理,热处理工艺为:先由室温以200℃/h速率升温至250℃,保温40min,再以200℃/h速率升温至590℃,保温1h;再以230℃/h时速率降温至120℃,保温1h;再以200℃/h速率升温至380℃,保温1h小时;再以230℃/h速率降温至100℃,保温1h;再以180℃/h速率升温至250℃,保温3h,取出冷却即得。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,熔炼时时真空度保持在0.6Pa以下。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,纳米氧化铝的粒径为30nm,氧化镧、氟锆酸钙、碳酸锶、氧化铈、氮化铝的平均粒径均为0.5μm。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤三中第一粉末、第二粉末混合均匀后置于烧结炉中,先以升温速率为8℃/min将烧结炉温度由室温升稳至1000℃,然后再以升温速率为3℃/min将烧结炉温度由1000℃升温至1600℃。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤二中搅拌速率为1000r/min。
<实施例2>
一种高锰铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份为8份的Ni、重量份为65份的Cu、重量份为8份的Al、重量份为12份的Mn置于电炉中熔化后,再加入重量份为0.8份的Mo、重量份为0.08份CeO、重量份为0.8份的Ti、重量份为0.08份的纳米ZrO2、重量份为0.08份的La2O3、重量份为0.08份的Nd(OH)3、重量份为0.08份的Gd(OH)3、重量份为0.08份的Eu2O3、重量份为0.08份的Yb2O3、重量份为0.08份的PrCl3、重量份为0.08份的SmCl3、重量份为0.08份的PrSi2、重量份为0.08份的YSi2、重量份为0.08份的TbN、重量份为0.8份的精炼剂,混合均匀,进行熔炼,即得高锰铜合金;其中,熔炼工艺为:以升温速率为17℃/min将温度升至1000℃并保持25min,然后以升温速率为8℃/min将温度由1000℃升至1250℃并保持90min,然后以升温速率为3℃/min将温度由1250℃升至1450℃并保持25min,然后以降温速率为9℃/min将温度由1450℃降温至700℃,最后以降温速率为12℃/min将温度由700℃降温至室温;
所述精炼剂包括以下重量分组分:高岭土12份、白云石2份、苦菱土4份、莹石3份、粘土32份、麦饭石粉1.5份、冰晶石粉2份、海绵钛0.3份、树木灰7份、氧化镧0.3份、氟锆酸钙0.3份、纳米氧化铝2份、碳酸锶0.3份、氧化铈0.3份、氮化铝2份。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,所述精炼剂的制备包括以下步骤:
步骤一、将重量份为12份的高岭土、重量份为2份的白云石、重量份为4份的苦菱土、重量份为3份的莹石份、重量份为32份的粘土、重量份为1.5份的麦饭石粉、重量份为2份的冰晶石粉、重量份为7份的树木灰、重量份为0.3份的海绵钛混合均匀,加入至质量分数8%的碳酸钠溶液中浸泡3h,过滤,得到第一滤渣,再将第一滤渣加入质量分数为12%的盐酸溶液中,浸泡1.5h,过滤,得到第二滤渣,第二滤渣用清水洗净,烘干,得到第一粉末;
步骤二、将重量份为0.3份的氧化镧、重量份为0.3份的氟锆酸钙、重量份为2份的纳米氧化铝、重量份为0.3份的碳酸锶、重量份为0.3份的氧化铈、重量份为2份的氮化铝,混合均匀,加入重量份为60份的无水乙醇,在常温下搅拌1.5h后得到混合料浆;再向混合料浆加入重量份为0.08份的聚乙二醇,置于球磨机中球磨18h,将球磨后的料浆于70℃下干燥12h,得到第二粉末;
步骤三、将第一粉末、第二粉末混合均匀,于温度为1650℃、压力为15MPa的烧结炉中烧结1.5h,冷却,研磨即得精炼剂。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,合金熔炼后还对合金进行热处理,热处理工艺为:先由室温以210℃/h速率升温至255℃,保温50min,再以210℃/h速率升温至595℃,保温1.5h;再以240℃/h时速率降温至130℃,保温1.5h;再以210℃/h速率升温至390℃,保温1.5h小时;再以240℃/h速率降温至110℃,保温1.5h;再以190℃/h速率升温至260℃,保温3.5h,取出冷却即得。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,熔炼时时真空度保持在0.6Pa以下。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,纳米氧化铝的粒径为40nm,氧化镧、氟锆酸钙、碳酸锶、氧化铈、氮化铝的平均粒径均为0.8μm。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤三中第一粉末、第二粉末混合均匀后置于烧结炉中,先以升温速率为9℃/min将烧结炉温度由室温升稳至1020℃,然后再以升温速率为4℃/min将烧结炉温度由1020℃升温至1650℃。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤二中搅拌速率为1100r/min。
<实施例3>
一种高锰铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、称取重量份为10份的Ni、重量份为70份的Cu、重量份为10份的Al、重量份为15份的Mn置于电炉中熔化后,再加入重量份为1份的Mo、重量份为0.1份CeO、重量份为1份的Ti、重量份为0.1份的纳米ZrO2、重量份为0.1份的La2O3、重量份为0.1份的Nd(OH)3、重量份为0.1份的Gd(OH)3、重量份为0.1份的Eu2O3、重量份为0.1份的Yb2O3、重量份为0.1份的PrCl3、重量份为0.1份的SmCl3、重量份为0.1份的PrSi2、重量份为0.1份的YSi2、重量份为0.1份的TbN、重量份为1份的精炼剂,混合均匀,进行熔炼,即得高锰铜合金;其中,熔炼工艺为:以升温速率为20℃/min将温度升至1100℃并保持30min,然后以升温速率为10℃/min将温度由1100℃升至1300℃并保持120min,然后以升温速率为5℃/min将温度由1300℃升至1500℃并保持30min,然后以降温速率为10℃/min将温度由1500℃降温至800℃,最后以降温速率为15℃/min将温度由800℃降温至室温;
所述精炼剂包括以下重量分组分:高岭土15份、白云石3份、苦菱土5份、莹石5份、粘土35份、麦饭石粉2份、冰晶石粉3份、海绵钛0.5份、树木灰8份、氧化镧0.5份、氟锆酸钙0.5份、纳米氧化铝3份、碳酸锶0.5份、氧化铈0.5份、氮化铝3份。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,所述精炼剂的制备包括以下步骤:
步骤一、将重量份为15份的高岭土、重量份为3份的白云石、重量份为5份的苦菱土、重量份为5份的莹石份、重量份为35份的粘土、重量份为2份的麦饭石粉、重量份为3份的冰晶石粉、重量份为8份的树木灰、重量份为0.5份的海绵钛混合均匀,加入至质量分数10%的碳酸钠溶液中浸泡4h,过滤,得到第一滤渣,再将第一滤渣加入质量分数为15%的盐酸溶液中,浸泡2h,过滤,得到第二滤渣,第二滤渣用清水洗净,烘干,得到第一粉末;
步骤二、将重量份为0.5份的氧化镧、重量份为0.5份的氟锆酸钙、重量份为3份的纳米氧化铝、重量份为0.5份的碳酸锶、重量份为0.5份的氧化铈、重量份为3份的氮化铝,混合均匀,加入重量份为80份的无水乙醇,在常温下搅拌2h后得到混合料浆;再向混合料浆加入重量份为0.1份的聚乙二醇,置于球磨机中球磨24h,将球磨后的料浆于80℃下干燥15h,得到第二粉末;
步骤三、将第一粉末、第二粉末混合均匀,于温度为1700℃、压力为20MPa的烧结炉中烧结2h,冷却,研磨即得精炼剂。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,合金熔炼后还对合金进行热处理,热处理工艺为:先由室温以220℃/h速率升温至260℃,保温60min,再以220℃/h速率升温至600℃,保温2h;再以250℃/h时速率降温至150℃,保温2h;再以220℃/h速率升温至400℃,保温2h小时;再以250℃/h速率降温至120℃,保温2h;再以200℃/h速率升温至270℃,保温4h,取出冷却即得。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,熔炼时时真空度保持在0.6Pa以下。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,纳米氧化铝的粒径为50nm,氧化镧、氟锆酸钙、碳酸锶、氧化铈、氮化铝的平均粒径均为1μm。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤三中第一粉末、第二粉末混合均匀后置于烧结炉中,先以升温速率为10℃/min将烧结炉温度由室温升稳至1050℃,然后再以升温速率为5℃/min将烧结炉温度由1050℃升温至1700℃。
所述的高锰铜合金材料的制备方法,步骤二中搅拌速率为1200r/min。
<对比例1>
同实施例1,不同之处在于,原料中不加入La2O3、Nd(OH)3、Gd(OH)3、Eu2O3、Yb2O3、PrCl3、SmCl3、PrSi2、YSi2、TbN、其余条件不变。
<对比例2>
同实施例1,不同之处在于,熔炼过程中不加入本发明的精炼剂,使用常规精炼剂,其余不变。
按照实施例1~3、对比例1~2的制备方法锰铜合金测试其抗拉强度、屈服强度、硬度、和延伸率,测试结果如表1所示。
表1-锰铜合金力学性能
抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 硬度(HB) | |
实施例1 | 512 | 462 | 13.8 | 136 |
实施例2 | 521 | 478 | 14.2 | 141 |
实施例3 | 534 | 481 | 14.8 | 148 |
对比例1 | 395 | 412 | 8.2 | 102 |
对比例2 | 426 | 432 | 7.3 | 116 |
从表1中可以看出经过实施例1~3的制备方法得到的高锰铜合金材料其抗拉强度、屈服强度、硬度、和延伸率均大于对比例1~2的铜合金材料,力学性能优于对比例1~2的铜合金材料,由此可知本发明的精炼剂和稀土元素可大大增加了铜合金的性能。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (7)
1.一种高锰铜合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、称取重量份为5~10份的Ni、重量份为60~70份的Cu、重量份为5~10份的Al、重量份为10~15份的Mn置于电炉中熔化后,再加入重量份为0.5~1份的Mo、重量份为0.05~0.1份CeO、重量份为0.5~1份的Ti、重量份为0.05~0.1份的纳米ZrO2、重量份为0.05~0.1份的La2O3、重量份为0.05~0.1份的Nd(OH)3、重量份为0.05~0.1份的Gd(OH)3、重量份为0.05~0.1份的Eu2O3、重量份为0.05~0.1份的Yb2O3、重量份为0.05~0.1份的PrCl3、重量份为0.05~0.1份的SmCl3、重量份为0.05~0.1份的PrSi2、重量份为0.05~0.1份的YSi2、重量份为0.05~0.1份的TbN、重量份为0.5~1份的精炼剂,混合均匀,进行熔炼,即得高锰铜合金;其中,熔炼工艺为:以升温速率为15~20℃/min将温度升至900~1100℃并保持20~30min,然后以升温速率为5~10℃/min将温度由900~1100℃升至1200~1300℃并保持60~120min,然后以升温速率为2~5℃/min将温度由1200~1300℃升至1400~1500℃并保持20~30min,然后以降温速率为8~10℃/min将温度由1400~1500℃降温至600~800℃,最后以降温速率为10~15℃/min将温度由600~800℃降温至室温;
所述精炼剂包括以下重量分组分:高岭土10~15份、白云石1~3份、苦菱土2~5份、莹石1~5份、粘土30~35份、麦饭石粉1~2份、冰晶石粉1.5~3份、海绵钛0.1~0.5份、树木灰6~8份、氧化镧0.1~0.5份、氟锆酸钙0.1~0.5份、纳米氧化铝1~3份、碳酸锶0.1~0.5份、氧化铈0.1~0.5份、氮化铝1~3份。
2.如权利要求1所述的高锰铜合金材料的制备方法,其特征在于,所述精炼剂的制备包括以下步骤:
步骤一、将重量份为10~15份的高岭土、1~3份的白云石、2~5份的苦菱土、1~5份的莹石份、30~35份的粘土、1~2份的麦饭石粉、1.5~3份的冰晶石粉、6~8份的树木灰、0.1~0.5份的海绵钛混合均匀,加入至质量分数5~10%的碳酸钠溶液中浸泡2~4h,过滤,得到第一滤渣,再将第一滤渣加入质量分数为10~15%的盐酸溶液中,浸泡1~2h,过滤,得到第二滤渣,第二滤渣用清水洗净,烘干,得到第一粉末;
步骤二、将重量份为0.1~0.5份的氧化镧、0.1~0.5份的氟锆酸钙、1~3份的纳米氧化铝、0.1~0.5份的碳酸锶、0.1~0.5份的氧化铈、1~3份的氮化铝,混合均匀,加入重量份为50~80份的无水乙醇,在常温下搅拌1~2h后得到混合料浆;再向混合料浆加入重量份为0.05~0.1份的聚乙二醇,置于球磨机中球磨12~24h,将球磨后的料浆于60~80℃下干燥10~15h,得到第二粉末;
步骤三、将第一粉末、第二粉末混合均匀,于温度为1600~1700℃、压力为10~20MPa的烧结炉中烧结1~2h,冷却,研磨即得精炼剂。
3.如权利要求1所述的高锰铜合金材料的制备方法,其特征在于,合金熔炼后还对合金进行热处理,热处理工艺为:先由室温以200~220℃/h速率升温至250~260℃,保温40~60min,再以200~220℃/h速率升温至590~600℃,保温1~2h;再以230~250℃/h时速率降温至120~150℃,保温1~2h;再以200~220℃/h速率升温至380~400℃,保温1~2h小时;再以230~250℃/h速率降温至100~120℃,保温1~2h;再以180~200℃/h速率升温至250~270℃,保温3~4h,取出冷却即得。
4.如权利要求1所述的高锰铜合金材料的制备方法,其特征在于,熔炼时时真空度保持在0.6Pa以下。
5.如权利要求2所述的高锰铜合金材料的制备方法,其特征在于,纳米氧化铝的粒径为30~50nm,氧化镧、氟锆酸钙、碳酸锶、氧化铈、氮化铝的平均粒径均为0.5~1μm。
6.如权利要求2所述的高锰铜合金材料的制备方法,其特征在于,步骤三中第一粉末、第二粉末混合均匀后置于烧结炉中,先以升温速率为8~10℃/min将烧结炉温度由室温升稳至1000~1050℃,然后再以升温速率为3~5℃/min将烧结炉温度由1000~1050℃升温至1600~1700℃。
7.如权利要求2所述的高锰铜合金材料的制备方法,其特征在于,步骤二中搅拌速率为1000~1200r/min。
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