CN109396364B - 一种金银铜合金铸锭的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金银铜合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：一、制备AuAg中间合金铸锭；二、去除AuAg中间合金铸锭表面缺陷，轧制成带材，将带材剪切成片后清洗干净并晾干，得到AuAg中间合金片；三、将Au和无氧Cu置于真空中频感应熔炼炉的氧化铝坩埚内，将AuAg中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，熔炼浇铸成型，得到AuAgCu合金铸锭。本发明显著提高了AuAgCu合金铸锭的质量，消除了AuAgCu合金铸锭组织因成分偏析产生富Cu相和富Ag相偏析的问题，并减少铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷，有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu板、带材。

Description

一种金银铜合金铸锭的制备方法
技术领域
本发明属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种金银铜合金铸锭的制备方法。
背景技术
AuAgCu合金具有优良的化学稳定性和抗电侵蚀性，广泛应用在航空航天控制系统及微电机中的电接触元件，如电位计绕组、导电环、电刷、接触点、换向器等。航空航天器在大气层及太空中飞行，工作环境复杂多变，AuAgCu合金对潮湿大气、烟雾、煤油、汽油雾气、火箭燃料气体和各种硫化、有机等工业废气，均有良好的抗腐蚀性能，用AuAgCu合金作为电接触元件，具有高寿命和高可靠性的要求。有效的保证航空航天器控制系统工作的可靠性和准确度。在AuAgCu合金中起支配作用的是合金的Au含量及Ag与Cu的比例，Au含量决定合金的化学稳定性，而Ag与Cu的比例影响合金的力学性能、时效能力和加工性能。目前工业生产通常将Au、Ag、Cu三种元素按照名义成分配料，采用中频感应同时熔炼，制备的铸锭在组织上容易形成成分偏析，产生富Cu相和富Ag相。用该铸锭生产的产品容易形成硬度偏差，造成产品硬度、导电性、耐磨性等性能偏差，严重影响产品的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种金银铜合金铸锭的制备方法。该方法显著提高了AuAgCu合金铸锭的质量，消除了AuAgCu合金铸锭组织因成分偏析产生富Cu相和富Ag相偏析的问题，并减少铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷，有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu板、带材。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将Au和Ag置于真空中频感应熔炼炉的氧化铝坩埚内，在炉内压力小于10Pa的条件下熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼2min～3min，然后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa～0.06MPa，升温至1200℃～1250℃后保温0.5min～1.5min，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液浇入模具内进行浇铸成型，得到AuAg中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg中间合金铸锭表面缺陷，得到AuAg中间合金光锭，然后将AuAg中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后清洗干净并晾干，得到AuAg中间合金片；
步骤三、将Au和无氧Cu置于真空中频感应熔炼炉的氧化铝坩埚内，将步骤二中所述AuAg中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，在炉内压力小于10Pa的条件下进行熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温0.5min～1.5min，然后将所述加料料斗内的AuAg中间合金片倒入所述氧化铝坩埚内，升温至1050℃～1150℃后保温0.5min～1.5min，待AuAg中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa～0.06MPa，继续升温至1150℃～1250℃，精炼1min～2min，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液浇入模具内进行浇铸成型，得到AuAgCu合金铸锭。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述氧化铝坩埚和步骤三中所述氧化铝坩埚均为高纯氧化铝坩埚，步骤一中所述模具和步骤三中所述模具均为耐热钢模具，模具的壁厚均为20mm～40mm。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，还包括在步骤一之前，将氧化铝坩埚在900℃～1000℃条件下烘烤4h～5h，将模具、钢底垫和氧化铝冒口在650℃～700℃条件下烘烤30min～60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，模具烘烤之前采用水玻璃和氧化铝砂的混合物涂模，水玻璃和氧化铝砂的混合物中氧化铝砂的质量含量为70％～80％，余量为水玻璃。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述Au和Ag的质量纯度均不低于99.99％；步骤三中所述Au和无氧Cu的质量纯度均不低于99.99％。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述AuAg中间合金铸锭中Ag的质量含量为5％～45％，余量为金和其他不可避免的杂质；步骤三中所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为10％～40％，Cu的质量含量为3％～35％，余量为金和其他不可避免的杂质。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述AuAg中间合金铸锭中Ag的质量含量为40％，余量为金和其他不可避免的杂质；所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为35％，Cu的质量含量为5％，余量为金和其他不可避免的杂质，或者所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为20％，Cu的质量含量为10％，余量为金和其他不可避免的杂质，所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为20％，Cu的质量含量为20％，余量为金和其他不可避免的杂质，所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为20％，Cu的质量含量为30％，余量为金和其他不可避免的杂质。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，还包括在步骤二之后且在步骤三之前，将氧化铝坩埚在900℃～1000℃条件下烘烤4h～5h，将模具、钢底垫和氧化铝冒口在650℃～700℃条件下烘烤30min～60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，模具烘烤之前采用水玻璃和氧化铝砂的混合物涂模，水玻璃和氧化铝砂的混合物中氧化铝砂的质量含量为70％～80％，余量为水玻璃。
上述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中将AuAg合金熔液浇入模具内的浇入速度为0.3kg/s～6kg/s，步骤三中将AuAgCu合金熔液浇入模具内的浇入速度为0.3kg/s～6kg/s。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明首先制备AuAg中间合金铸锭，因AuAg中间合金形成连续固溶体，其液相线温度从Au的熔点平稳地降低到Ag的熔点，实测的液相线与固相线的最大温度间隔只有10℃～12℃，AuAg中间合金无固态相变，是典型的固溶体型合金，可以按任意既定成分配比制备铸锭。
2、本发明的方法显著提高了AuAgCu合金铸锭的质量，消除了AuAgCu合金熔体中元素的短程有序，解决了因成分偏析而产生富Cu相和富Ag相析出的问题，降低铸锭内部疏松倾向，有利于制备无缺陷锭坯，为后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu板、带材创造有利条件。
3、本发明的方法显著降低了AuAgCu合金铸锭的气体元素含量。本发明在制备AuAg中间合金铸锭时，原料经过一次真空熔炼，减少了AuAgCu熔体中的氧气含量，避免了熔炼过程中铜的氧化，从而降低了AuAgCu合金熔体中的氧化物夹杂量，得到的AuAgCu合金铸锭气体及夹杂含量明显降低，进而改善AuAgCu板、带材成品表面质量。
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例制备AuAgCu35-5合金铸锭，制备方法包括：
步骤一、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为30mm的耐热钢模具，采用质量比为3:7的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在1000℃条件下烘烤4h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在700℃条件下烘烤30min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au和质量纯度不低于99.99％的Ag按照AuAg40的名义成分配料并置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼2min，再向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.06MPa，升温至1250℃后保温1min，停止加热，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液以4kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，20min后放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAg40中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg40中间合金铸锭表面氧化皮、夹杂和气孔等缺陷，得到AuAg40中间合金光锭，然后将AuAg40中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后用酒精超声清洗干净并晾干，得到AuAg40中间合金片；
步骤三、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为30mm的耐热钢模具，采用质量比为3:7的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在1000℃条件下烘烤4h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在700℃条件下烘烤30min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au、质量纯度不低于99.99％的无氧Cu和步骤二中所述AuAg40中间合金片按照AuAgCu35-5的名义成分配料，将Au和无氧Cu置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，将AuAg40中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温1min，将所述加料料斗内的AuAg40中间合金片倒入高纯氧化铝坩埚内，升温至1100℃后保温1min，待AuAg40中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.06MPa，继续升温至1200℃，精炼2min后停止加热，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液以4kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，全部凝固后，放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAgCu35-5合金铸锭。
本实施例制备的AuAgCu35-5合金铸锭中的偏析相对于传统方法制备的AuAgCu35-5合金显著减少。先制备AuAg40中间合金铸锭，再制备AuAgCu35-5合金铸锭，显著提高了AuAgCu35-5合金铸锭的质量，消除了AuAgCu35-5合金铸锭的成分偏析问题，并减少了铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷。有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu35-5板带材。
实施例2
本实施例制备AuAgCu20-10合金铸锭，制备方法包括：
步骤一、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为20mm的耐热钢模具，采用质量比为2:8的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在900℃条件下烘烤5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在650℃条件下烘烤60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au和质量纯度不低于99.99％的Ag按照AuAg40的名义成分配料并置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼3min，再向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa，升温至1200℃后保温1.5min，停止加热，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液以0.3kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，20min后放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAg40中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg40中间合金铸锭表面氧化皮、夹杂和气孔等缺陷，得到AuAg中间合金光锭，然后将AuAg中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后用酒精超声清洗干净并晾干，得到AuAg40中间合金片；
步骤三、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为20mm的耐热钢模具，采用质量比为3:7的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在900℃条件下烘烤5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在650℃条件下烘烤60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au、质量纯度不低于99.99％的无氧Cu和步骤二中所述AuAg40中间合金片按照AuAgCu20-10的名义成分配料，将Au和无氧Cu置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，将AuAg40中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温1.5min，将所述加料料斗内的AuAg40中间合金片倒入高纯氧化铝坩埚内，升温至1050℃后保温1.5min，待AuAg40中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa，继续升温至1150℃，精炼1min后停止加热，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液以0.3kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，全部凝固后，放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAgCu20-10合金铸锭。
本实施例制备的AuAgCu20-10合金铸锭中的偏析相对于传统方法制备的AuAgCu20-10合金显著减少。先制备AuAg40中间合金铸锭，再制备AuAgCu20-10合金铸锭，显著提高了AuAgCu20-10合金铸锭的质量，消除了AuAgCu20-10合金铸锭的成分偏析问题，并减少了铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷。有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu20-10板带材。
实施例3
本实施例制备AuAgCu20-20合金铸锭，制备方法包括：
步骤一、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为40mm的耐热钢模具，采用质量比为2.5:7.5的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在950℃条件下烘烤4.5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在680℃条件下烘烤40min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au和质量纯度不低于99.99％的Ag按照AuAg40的名义成分配料并置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼2.5min，再向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.055MPa，升温至1230℃后保温0.5min，停止加热，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液以6kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，20min后放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAg40中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg40中间合金铸锭表面氧化皮、夹杂和气孔等缺陷，得到AuAg40中间合金光锭，然后将AuAg40中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后用酒精超声清洗干净并晾干，得到AuAg40中间合金片；
步骤三、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为40mm的耐热钢模具，采用质量比为2.5:7.5的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在950℃条件下烘烤4.5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在680℃条件下烘烤40min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au、质量纯度不低于99.99％的无氧Cu和步骤二中所述AuAg45中间合金片按照AuAgCu20-20的名义成分配料，将Au和无氧Cu置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，将AuAg40中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温0.5min，将所述加料料斗内的AuAg40中间合金片倒入高纯氧化铝坩埚内，升温至1150℃后保温0.5min，待AuAg40中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.055MPa，继续升温至1250℃，精炼1.5min后停止加热，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液以6kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，全部凝固后，放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAgCu20-20合金铸锭。
本实施例制备的AuAgCu20-20合金铸锭中的偏析相对于传统方法制备的AuAgCu20-20合金显著减少。先制备AuAg40中间合金铸锭，再制备AuAgCu20-20合金铸锭，显著提高了AuAgCu20-20合金铸锭的质量，消除了AuAgCu20-20合金铸锭的成分偏析问题，并减少了铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷。有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu20-20板带材。
实施例4
本实施例制备AuAgCu20-30合金铸锭，制备方法包括：
步骤一、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为40mm的耐热钢模具，采用质量比为2:8的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在900℃条件下烘烤5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在700℃条件下烘烤60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au和质量纯度不低于99.99％的Ag按照AuAg40的名义成分配料并置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼2min，再向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.06MPa，升温至1250℃后保温0.5min，停止加热，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液以0.5kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，20min后放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAg40中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg40中间合金铸锭表面氧化皮、夹杂和气孔等缺陷，得到AuAg40中间合金光锭，然后将AuAg40中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后用酒精超声清洗干净并晾干，得到AuAg40中间合金片；
步骤三、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为40mm的耐热钢模具，采用质量比为2:8的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在1000℃条件下烘烤4h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在650℃条件下烘烤60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au、质量纯度不低于99.99％的无氧Cu和步骤二中所述AuAg35中间合金片按照AuAgCu20-30的名义成分配料，将Au和无氧Cu置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，将AuAg40中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温1.5min，将所述加料料斗内的AuAg40中间合金片倒入高纯氧化铝坩埚内，升温至1150℃后保温0.5min，待AuAg40中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa，继续升温至1150℃，精炼2min后停止加热，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液以2kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，全部凝固后，放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAgCu20-30合金铸锭。
本实施例制备的AuAgCu20-30合金铸锭中的偏析相对于传统方法制备的AuAgCu20-30合金显著减少。先制备AuAg40中间合金铸锭，再制备AuAgCu20-30合金铸锭，显著提高了AuAgCu20-30合金铸锭的质量，消除了AuAgCu20-30合金铸锭的成分偏析问题，并减少了铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷。有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu20-30板带材。
实施例5
本实施例制备AuAgCu10-35合金铸锭，制备方法包括：
步骤一、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为20mm的耐热钢模具，采用质量比为3:7的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在1000℃条件下烘烤4h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在650℃条件下烘烤60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au和质量纯度不低于99.99％的Ag按照AuAg20的名义成分配料并置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼3min，再向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa，升温至1200℃后保温1.5min，停止加热，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液以3kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，20min后放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAg20中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg20中间合金铸锭表面氧化皮、夹杂和气孔等缺陷，得到AuAg20中间合金光锭，然后将AuAg20中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后用酒精超声清洗干净并晾干，得到AuAg20中间合金片；
步骤三、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为20mm的耐热钢模具，采用质量比为3:7的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在900℃条件下烘烤5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在700℃条件下烘烤30min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au、质量纯度不低于99.99％的无氧Cu和步骤二中所述AuAg20中间合金片按照AuAgCu10-35的名义成分配料，将Au和无氧Cu置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，将AuAg20中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温1.5min，将所述加料料斗内的AuAg20中间合金片倒入高纯氧化铝坩埚内，升温至1050℃后保温1.5min，待AuAg20中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa，继续升温至1150℃，精炼2min后停止加热，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液以3kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，全部凝固后，放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAgCu10-35合金铸锭。
本实施例制备的AuAgCu10-35合金铸锭中的偏析相对于传统方法制备的AuAgCu10-35合金显著减少。先制备AuAg20中间合金铸锭，再制备AuAgCu10-35合金铸锭，显著提高了AuAgCu10-35合金铸锭的质量，消除了AuAgCu10-35合金铸锭的成分偏析问题，并减少了铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷。有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu10-35板带材。
实施例6
本实施例制备AuAgCu40-3合金铸锭，制备方法包括：
步骤一、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为20mm的耐热钢模具，采用质量比为3:7的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在950℃条件下烘烤5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在650℃条件下烘烤30min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au和质量纯度不低于99.99％的Ag按照AuAg45的名义成分配料并置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼3min，再向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.06MPa，升温至1250℃后保温1.5min，停止加热，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液以1kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，20min后放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAg45中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg45中间合金铸锭表面氧化皮、夹杂和气孔等缺陷，得到AuAg45中间合金光锭，然后将AuAg45中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后用酒精超声清洗干净并晾干，得到AuAg45中间合金片；
步骤三、采用高纯氧化铝坩埚和壁厚为20mm的耐热钢模具，采用质量比为3:7的水玻璃和氧化铝砂涂模，将高纯氧化铝坩埚在950℃条件下烘烤5h，将钢底垫、氧化铝冒口和涂模后的模具在650℃条件下烘烤30min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上，将烘烤后的高纯氧化铝坩埚置于真空中频感应熔炼炉内；将质量纯度不低于99.99％的Au、质量纯度不低于99.99％的无氧Cu和步骤二中所述AuAg45中间合金片按照AuAgCu40-3的名义成分配料，将Au和无氧Cu置于烘烤后的高纯氧化铝坩埚内，将AuAg45中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，擦净炉边，封炉抽真空，当炉内压力小于10Pa时开始加热熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温1min，将所述加料料斗内的AuAg45中间合金片倒入高纯氧化铝坩埚内，升温至1150℃后保温0.5min，待AuAg45中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa，继续升温至1250℃，精炼1min后停止加热，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液以1kg/s的速度浇入模具内进行浇铸成型，全部凝固后，放气出炉，脱模后立即水淬，得到AuAgCu40-3合金铸锭。
本实施例制备的AuAgCu40-3合金铸锭中的偏析相对于传统方法制备的AuAgCu40-3合金显著减少。先制备AuAg45中间合金铸锭，再制备AuAgCu40-3合金铸锭，显著提高了AuAgCu40-3金铸锭的质量，消除了AuAgCu40-3合金铸锭的成分偏析问题，并减少了铸锭内部缩孔、气孔、夹杂等缺陷。有利于后续加工出质量优良、成品率高的AuAgCu40-3板带材。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将Au和Ag置于真空中频感应熔炼炉的氧化铝坩埚内，在炉内压力小于10Pa的条件下熔炼，待Au和Ag全部熔化后精炼2min～3min，然后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa～0.06MPa，升温至1200℃～1250℃后保温0.5min～1.5min，得到AuAg合金熔液，将所述AuAg合金熔液浇入模具内进行浇铸成型，得到AuAg中间合金铸锭；
步骤二、去除步骤一中所述AuAg中间合金铸锭表面缺陷，得到AuAg中间合金光锭，然后将AuAg中间合金光锭轧制成带材，再将所述带材剪切成片后清洗干净并晾干，得到AuAg中间合金片；
步骤三、将Au和无氧Cu置于真空中频感应熔炼炉的氧化铝坩埚内，将步骤二中所述AuAg中间合金片放入真空中频感应熔炼炉的加料料斗内，在炉内压力小于10Pa的条件下进行熔炼，待Au和无氧Cu全部熔化后保温0.5min～1.5min，然后将所述加料料斗内的AuAg中间合金片倒入所述氧化铝坩埚内，升温至1050℃～1150℃后保温0.5min～1.5min，待AuAg中间合金片完全熔化后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至炉内压力为0.05MPa～0.06MPa，继续升温至1150℃～1250℃，精炼1min～2min，得到AuAgCu合金熔液，最后将所述AuAgCu合金熔液浇入模具内进行浇铸成型，得到AuAgCu合金铸锭。
2.根据权利要求1所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述氧化铝坩埚和步骤三中所述氧化铝坩埚均为高纯氧化铝坩埚，步骤一中所述模具和步骤三中所述模具均为耐热钢模具，模具的壁厚均为20mm～40mm。
3.根据权利要求1所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，还包括在步骤一之前，将氧化铝坩埚在900℃～1000℃条件下烘烤4h～5h，将模具、钢底垫和氧化铝冒口在650℃～700℃条件下烘烤30min～60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上。
4.根据权利要求3所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，模具烘烤之前采用水玻璃和氧化铝砂的混合物涂模，水玻璃和氧化铝砂的混合物中氧化铝砂的质量含量为70％～80％，余量为水玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述Au和Ag的质量纯度均不低于99.99％；步骤三中所述Au和无氧Cu的质量纯度均不低于99.99％。
6.根据权利要求1所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述AuAg中间合金铸锭中Ag的质量含量为20％～45％，余量为金和其他不可避免的杂质；步骤三中所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为10％～40％，Cu的质量含量为3％～35％，余量为金和其他不可避免的杂质。
7.根据权利要求6所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述AuAg中间合金铸锭中Ag的质量含量为40％，余量为金和其他不可避免的杂质；所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为35％，Cu的质量含量为5％，余量为金和其他不可避免的杂质，或者所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为20％，Cu的质量含量为10％，余量为金和其他不可避免的杂质，或者所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为20％，Cu的质量含量为20％，余量为金和其他不可避免的杂质，或者所述AuAgCu合金铸锭中Ag的质量含量为20％，Cu的质量含量为30％，余量为金和其他不可避免的杂质。
8.根据权利要求1所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，还包括在步骤二之后且在步骤三之前，将氧化铝坩埚在900℃～1000℃条件下烘烤4h～5h，将模具、钢底垫和氧化铝冒口在650℃～700℃条件下烘烤30min～60min，然后将烘烤后的钢底垫放在真空中频感应熔炼炉内的模架上，将烘烤后的模具放在钢底垫上，将烘烤后的氧化铝冒口放到模具上。
9.根据权利要求8所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，模具烘烤之前采用水玻璃和氧化铝砂的混合物涂模，水玻璃和氧化铝砂的混合物中氧化铝砂的质量含量为70％～80％，余量为水玻璃。
10.根据权利要求1所述的一种金银铜合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中将AuAg合金熔液浇入模具内的浇入速度为0.3kg/s～6kg/s，步骤三中将AuAgCu合金熔液浇入模具内的浇入速度为0.3kg/s～6kg/s。
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