CN111020282B - 一种电力设备用铜基合金材料 - Google Patents
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Abstract
一种电力设备用新型铜基合金材料，铜基合金材料的成分包含铝、磷、锑、镁、硅、锡、锌、镍和铜，其中，铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：铝：1‑3％，磷：0.1‑0.5％，锑：1‑3％，镁：0.2‑0.5％，硅：1‑2％，锡：6‑8％，锌：1‑2％，镍：4‑6％，余量为铜。本发明的电力设备用新型铜基合金材料，通过添加镁元素来取代铅元素，在保持或不明显地降低原含铅锡青铜切削性及耐磨减摩性的基础上，取代含有铅元素的铜合金。采用垂直连续铸造的方法提高熔炼产品的生产效率，降低损耗，节约成本，同时实现可替代现有含铅元素铜合金的无铅铜基合金材料。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料，特别是涉及一种电力设备用铜基合金材料。
背景技术
含铅铜合金之所以具有好的切削性能和减摩耐磨性能，主要是由于铅在铜合金中以单项存在，在切削时起到良好的断屑作用；在摩擦磨损环境下，由于铅的剪切强度非常低，铜合金零件表面的铅使得含铅铜合金的摩擦系数比较低。所以，铅元素在黄铜合金中较普遍使用。
由于含铅铜合金零件在使用中存在着铅溶出问题，造成环境污染，因此研究环保型铜合金正普遍展开。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电力设备用铜基合金材料，在保持或不明显地降低原含铅锡青铜切削性及耐磨减摩性的基础上，取代含铅元素的铜合金。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种电力设备用铜基合金材料，铜基合金材料的成分包含铝、磷、锑、镁、硅、锡、锌、镍和铜，其中，铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：铝：1-3％，磷：0.1-0.5％，锑：1-3％，镁：0.2-0.5％，硅：1-2％，锡：6-8％，锌：1-2％，镍：4-6％，余量为铜。
优选地，铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：铝：1.2-2.8％，磷：0.13-0.48％，锑：1.1-2.8％，镁：0.22-0.49％，硅：1.1-1.8％，锡：6.2-7.8％，锌：1.1-1.9％，镍：4.2-5.8％，余量为铜。
优选地，铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：铝：1.5-2.6％，磷：0.18-0.43％，锑：1.4-2.6％，镁：0.25-0.43％，硅：1.3-1.6％，锡：6.5-7.3％，锌：1.3-1.7％，镍：4.5-5.5％，余量为铜。
优选地，铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：铝：2.3％，磷：0.37％，锑：1.8％，镁：0.35％，硅：1.5％，锡：7.1％，锌：1.4％，镍：4.8％，余量为铜。
一种电力设备用铜基合金材料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：按照配比将磷铜合金、锡、锌、锑、硅、镍置于工频电炉内进行真空熔炼，加热完全熔化之后，在真空状态下保温；
步骤二：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉，进一步保温；
步骤三：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行成分检验；
步骤四：再次保温后，重新升温，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成毛坯合金管材；
步骤五：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，采用2500吨双动挤压机挤压，得到挤压后的合金管材；
步骤六：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理；
步骤七：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤；
步骤八：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，包装并入库。
优选地，步骤一中的加热温度为1150℃-1200℃，保温温度为1100℃，保温时间为30-40分钟。
优选地，步骤二中的石墨粉的厚度为15-20cm，进一步保温的保温时间为30-40分钟。
优选地，步骤四中的再次保温的保温时间为20-30分钟，重新升温的温度为1200℃。
优选地，步骤五中的挤压机挤压时合金锭加热温度为180℃-200℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s。
优选地，步骤六中的退火温度为100℃-200℃，退火时间为30-40分钟。
采用上述技术方案，本发明的有益效果有：
1、通过添加镁元素来取代铅元素，利用添加的镁元素在铜合金中形成弥散分布的单独相，这些相在切削时起到断屑作用，从而改善了铜合金的切削加工性能，在保持或不明显地降低原含铅锡青铜切削性及耐磨减摩性的基础上，取代含有铅元素的铜合金。
2、生产工艺是将镁、锡、锌、铜按照一定的成分配比，在适当的温度下，通过连续铸造毛坯锭，用挤压机挤压而生产出完全能够取代含有铅元素的铜合金棒材。采用垂直连续铸造的方法有效的利用保温炉内部的溶液，降低水平连续铸造时候残留炉底溶液的数量，以此提高熔炼产品的生产效率，降低损耗，节约成本，同时实现可替代现有含铅元素铜合金的无铅铜基合金材料。
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，下面接合实施例，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于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的电力设备用铜基合金材料，铜基合金材料的成分包含铝(Al)、磷(P)、锑(Sb)、镁(Mg)、硅(Si)、锡(Sn)、锌(Zn)、镍(Ni)和铜(Cu)，其中，铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：铝(Al)：1-3％，磷(P)：0.1-0.5％，锑(Sb)：1-3％，镁(Mg)：0.2-0.5％，硅(Si)：1-2％，锡(Sn)：6-8％，锌(Zn)：1-2％，镍(Ni)：4-6％，余量为铜(Cu)。
本发明提供的电力设备用铜基合金材料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1150℃-1200℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为30-40分钟；
步骤二：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为15-20cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为30-40分钟；
步骤三：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行三到六次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
步骤四：再次保温20-30分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
步骤五：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为180℃-200℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
步骤六：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为100℃-200℃，退火时间为30-40分钟；
步骤七：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
步骤八：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
实施例一：
按重量百分比为：铝(Al)：1％，磷(P)：0.1％，锑(Sb)：1％，镁(Mg)：0.2％，硅(Si)：1％，锡(Sn)：6％，锌(Zn)：1％，镍(Ni)：4％，余量为铜(Cu)准备原料。
首先：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1150℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为40分钟；
接着：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为15cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为40分钟；
接着：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
接着：再次保温20分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
接着：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为180℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
接着：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为100℃，退火时间为40分钟；
接着：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
最后：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
本发明的电力设备用铜基合金材料的合金棒材的切削性能和耐磨减摩性能与含铅元素的合金棒材接近，在节约成本提高生产效率的同时取代含铅元素的铜合金，并且满足环保的要求。
实施例二：
按重量百分比为：铝(Al)：3％，磷(P)：0.5％，锑(Sb)：3％，镁(Mg)：0.5％，硅(Si)：2％，锡(Sn)：8％，锌(Zn)：2％，镍(Ni)：6％，余量为铜(Cu)准备原料。
首先：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1200℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为30分钟；
接着：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为20cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为30分钟；
接着：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行六次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
接着：再次保温30分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
接着：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为200℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
接着：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为200℃，退火时间为30分钟；
接着：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
最后：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
本发明的电力设备用铜基合金材料的合金棒材的切削性能和耐磨减摩性能与含铅元素的合金棒材接近，在节约成本提高生产效率的同时取代含铅元素的铜合金，并且满足环保的要求。
实施例三：
按重量百分比为：铝(Al)：1.2％，磷(P)：0.13％，锑(Sb)：1.1％，镁(Mg)：0.22％，硅(Si)：1.1％，锡(Sn)：6.2％，锌(Zn)：1.1％，镍(Ni)：4.2％，余量为铜(Cu)准备原料。
首先：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1170℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为38分钟；
接着：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为16cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为37分钟；
接着：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行四次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
接着：再次保温28分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
接着：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为195℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
接着：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为130℃，退火时间为36分钟；
接着：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
最后：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
本发明的电力设备用铜基合金材料的合金棒材的切削性能和耐磨减摩性能与含铅元素的合金棒材接近，在节约成本提高生产效率的同时取代含铅元素的铜合金，并且满足环保的要求。
实施例四：
按重量百分比为：铝(Al)：2.8％，磷(P)：0.48％，锑(Sb)：2.8％，镁(Mg)：0.49％，硅(Si)：1.8％，锡(Sn)：7.8％，锌(Zn)：1.9％，镍(Ni)：5.8％，余量为铜(Cu)准备原料。
首先：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1160℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为34分钟；
接着：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为18cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为33分钟；
接着：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行六次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
接着：再次保温22分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
接着：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为185℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
接着：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为190℃，退火时间为34分钟；
接着：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
最后：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
本发明的电力设备用铜基合金材料的合金棒材的切削性能和耐磨减摩性能与含铅元素的合金棒材接近，在节约成本提高生产效率的同时取代含铅元素的铜合金，并且满足环保的要求。
实施例五：
按重量百分比为：铝(Al)：1.5％，磷(P)：0.43％，锑(Sb)：1.4％，镁(Mg)：0.43％，硅(Si)：1.6％，锡(Sn)：7.3％，锌(Zn)：1.3％，镍(Ni)：4.5％，余量为铜(Cu)准备原料。
首先：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1190℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为37分钟；
接着：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为17cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为36分钟；
接着：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行五次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
接着：再次保温26分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
接着：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为190℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
接着：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为170℃，退火时间为32分钟；
接着：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
最后：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
本发明的电力设备用铜基合金材料的合金棒材的切削性能和耐磨减摩性能与含铅元素的合金棒材接近，在节约成本提高生产效率的同时取代含铅元素的铜合金，并且满足环保的要求。
实施例六：
按重量百分比为：铝(Al)：2.6％，磷(P)：0.18％，锑(Sb)：2.6％，镁(Mg)：0.25％，硅(Si)：1.3％，锡(Sn)：6.5％，锌(Zn)：1.7％，镍(Ni)：5.5％，余量为铜(Cu)准备原料。
首先：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1180℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为32分钟；
接着：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为19cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为38分钟；
接着：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行四次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
接着：再次保温23分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
接着：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为180℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
接着：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为150℃，退火时间为38分钟；
接着：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
最后：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
本发明的电力设备用铜基合金材料的合金棒材的切削性能和耐磨减摩性能与含铅元素的合金棒材接近，在节约成本提高生产效率的同时取代含铅元素的铜合金，并且满足环保的要求。
实施例七：
按重量百分比为：铝(Al)：2.3％，磷(P)：0.37％，锑(Sb)：1.8％，镁(Mg)：0.35％，硅(Si)：1.5％，锡(Sn)：7.1％，锌(Zn)：1.4％，镍(Ni)：4.8％，余量为铜(Cu)准备原料。
首先：按照配比将磷铜合金、锡(Sn)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、镍(Ni)置于工频电炉内进行真空熔炼，加热到1180℃完全熔化之后，在真空状态下保温到1100℃，保温时间为35分钟；
接着：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的步骤一的合金溶液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在合金液体上面覆盖厚度为17cm的高纯度鳞片状石墨粉以防止氧化，进一步保温，保温时间为35分钟；
接着：用德国进口斯派克直读光谱仪对从工频电炉内取出的样品进行五次成分检验，以确定合金溶液的合金成分在规定范围之内；
接着：再次保温26分钟后，重新升温到1200℃，并开启工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成外径245mm、内径195mm、长度550mm的毛坯合金管材；
接着：用光锭机对毛坯合金管材进行表面加工，加工后表面光洁外径240mm、内径200mm、长度540mm；采用2500吨双动挤压机挤压：合金锭加热温度为190℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s；经过多次挤压后合金管材外径230mm、公差±1mm，内径210mm、公差±1mm；
接着：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理，退火温度为160℃，退火时间为36分钟；
接着：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤，探伤比例为100％；
最后：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，使合金管材内外光滑，外径228mm、公差±0.5mm，内径212mm、公差±0.5mm，长度500mm、公差±1mm，包装并入库。
本发明的电力设备用铜基合金材料的合金棒材的切削性能和耐磨减摩性能与含铅元素的合金棒材接近，在节约成本提高生产效率的同时取代含铅元素的铜合金，并且满足环保的要求。
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。
Claims (10)
1.一种电力设备用铜基合金材料，其特征在于，所述铜基合金材料的成分包含铝、磷、锑、镁、硅、锡、锌、镍和铜，其中，所述铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：所述铝：1-3％，所述磷：0.1-0.5％，所述锑：1-3％，所述镁：0.2-0.5％，所述硅：1-2％，所述锡：6-8％，所述锌：1-2％，所述镍：4-6％，余量为所述铜。
2.根据权利要求1所述的电力设备用铜基合金材料，其特征在于，所述铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：所述铝：1.2-2.8％，所述磷：0.13-0.48％，所述锑：1.1-2.8％，所述镁：0.22-0.49％，所述硅：1.1-1.8％，所述锡：6.2-7.8％，所述锌：1.1-1.9％，所述镍：4.2-5.8％，余量为所述铜。
3.根据权利要求1所述的电力设备用铜基合金材料，其特征在于，所述铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：所述铝：1.5-2.6％，所述磷：0.18-0.43％，所述锑：1.4-2.6％，所述镁：0.25-0.43％，所述硅：1.3-1.6％，所述锡：6.5-7.3％，所述锌：1.3-1.7％，所述镍：4.5-5.5％，余量为所述铜。
4.根据权利要求1所述的电力设备用铜基合金材料，其特征在于，所述铜基合金材料的各成分组成按重量百分比分别为：所述铝：2.3％，所述磷：0.37％，所述锑：1.8％，所述镁：0.35％，所述硅：1.5％，所述锡：7.1％，所述锌：1.4％，所述镍：4.8％，余量为所述铜。
5.一种上述权利要求1-4中任一项所述的电力设备用铜基合金材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：按照配比将磷铜合金、锡、锌、锑、硅、镍置于工频电炉内进行真空熔炼，加热完全熔化之后，在真空状态下保温；
步骤二：将金属铝和镁按照比例添加到保温后的所述步骤一的合金熔 液中，并立即用特制石墨工具将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在所述合金液体上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉，进一步保温；
步骤三：用德国进口斯派克直读光谱仪对从所述工频电炉内取出的样品进行成分检验；
步骤四：再次保温后，重新升温，并开启所述工频电炉的振动装置，采用垂直连铸方法铸造成毛坯合金管材；
步骤五：用光锭机对所述毛坯合金管材进行表面加工，采用2500吨双动挤压机挤压，得到挤压后的合金管材；
步骤六：退火，用箱式退火炉对挤压后的合金管材进行退火处理；
步骤七：探伤，将挤压并退火完成的合金管材进行探伤；
步骤八：表面处理，将退火完成的合金管材进行车铣，包装并入库。
6.根据权利要求5所述的电力设备用铜基合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的加热温度为1150℃-1200℃，保温温度为1100℃，保温时间为30-40分钟。
7.根据权利要求5所述的电力设备用铜基合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的所述石墨粉的厚度为15-20cm，进一步保温的保温时间为30-40分钟。
8.根据权利要求5所述的电力设备用铜基合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的再次保温的保温时间为20-30分钟，重新升温的温度为1200℃。
9.根据权利要求5所述的电力设备用铜基合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤五中的所述挤压机挤压时所述合金锭加热温度为180℃-200℃，挤压温度为500℃，挤压速度为4mm/s。
10.根据权利要求5所述的电力设备用铜基合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤六中的退火温度为100℃-200℃，退火时间为30-40分钟。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6419766B1 (en) * | 1996-04-02 | 2002-07-16 | Tabuchi Corp. | Cutting-free bronze alloys |
| CN101298643A (zh) * | 2008-06-30 | 2008-11-05 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种环保易切削铜合金材料及加工工艺 |
| CN103060606A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-04-24 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 新型环保加锑合金棒及其制备方法 |
| CN103484714A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-01-01 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 一种新型垂直连续铸造无铅铜基合金管及其制备方法 |
| CN105238949A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-13 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 一种可用于海洋工程的环保无铅合金新材料合金管 |
| CN105369055A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-02 | 苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司 | 一种用于机车部件的合金新材料合金棒及其制备方法 |
| CN109280804A (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-29 | 端木顺娣 | 一种可用于海洋工程的环保无铅合金新材料合金管 |
| US20190153564A1 (en) * | 2016-07-18 | 2019-05-23 | Wieland-Werke Ag | Copper-nickel-tin alloy, method for the production and use thereof |
| CN109844147A (zh) * | 2016-12-14 | 2019-06-04 | 古河电气工业株式会社 | 铜合金线棒材及其制造方法 |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2555067B2 (ja) * | 1987-04-24 | 1996-11-20 | 古河電気工業株式会社 | 高力銅基合金の製造法 |
| JP6742278B2 (ja) * | 2017-07-07 | 2020-08-19 | 株式会社藤井製作所 | 無鉛快削りん青銅棒線材及び無鉛快削りん青銅棒線材の製造方法 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6419766B1 (en) * | 1996-04-02 | 2002-07-16 | Tabuchi Corp. | Cutting-free bronze alloys |
| CN101298643A (zh) * | 2008-06-30 | 2008-11-05 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种环保易切削铜合金材料及加工工艺 |
| CN103060606A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-04-24 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 新型环保加锑合金棒及其制备方法 |
| CN103484714A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-01-01 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 一种新型垂直连续铸造无铅铜基合金管及其制备方法 |
| CN105369055A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-02 | 苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司 | 一种用于机车部件的合金新材料合金棒及其制备方法 |
| CN105238949A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-13 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 一种可用于海洋工程的环保无铅合金新材料合金管 |
| US20190153564A1 (en) * | 2016-07-18 | 2019-05-23 | Wieland-Werke Ag | Copper-nickel-tin alloy, method for the production and use thereof |
| CN109844147A (zh) * | 2016-12-14 | 2019-06-04 | 古河电气工业株式会社 | 铜合金线棒材及其制造方法 |
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