CN111850342A - 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111850342A
CN111850342A CN202010758342.5A CN202010758342A CN111850342A CN 111850342 A CN111850342 A CN 111850342A CN 202010758342 A CN202010758342 A CN 202010758342A CN 111850342 A CN111850342 A CN 111850342A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy material
ingot
silicon carbide
manganese
phosphorus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010758342.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孙飞
赵勇
陈静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD
Original Assignee
SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD filed Critical SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD
Priority to CN202010758342.5A priority Critical patent/CN111850342A/zh
Publication of CN111850342A publication Critical patent/CN111850342A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/01—Alloys based on copper with aluminium as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • C22C32/0052—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only carbides
    • C22C32/0063—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only carbides based on SiC

Abstract

本发明公开了一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法，将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜加热熔化；将或铈添加到合金溶液中，得到二混合金溶液；将碳化硅加到二混合金溶液中，得到三混合金溶液；将三混溶液转移至铸造保温炉中，静止并取样检测，成份合格后，结晶；铸造合金锭；将铸造完成的合金锭低温处理后冷却。本发明在传统青铜材料中加入碳化硅陶瓷颗粒，提高铸造合金材料的硬度；通过镧或铈，进一步细化改善径粒组织结构，从而使材料在不需要进一步锻打或者热处理的前提下，即可实现合金材料的强度和硬度。避免了原有合金材料因锻打而产生的开裂情况，减少了材料在铸造过程中产生的气孔率，节约了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法。
背景技术
青铜材料具有良好的延展性和可锻性等性能，因此其应用较为广泛，其主要应用于核电汽轮机的技术领域中，具体是用于锻打成型各类阀块、耐磨泵块。但是，随着核电工业的大力发展，市场需求更多、更优的材料，由于锻打处理产生的缺陷，使得目前所使用的青铜锭已越来越不能满足国内外高标泵阀类合金锭的需求。另外，由于材料内部结构的原因，通过翻砂铸造的青铜材料，极易产生气孔表面夹杂，不易二次成型。
基于此，现有技术仍然有待改进。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法，以解决现有技术的问题。
一方面，本发明实施例所公开的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，该合金材料组分包含：碳化硅、铝、铁、锰、镍、镧或铈、磷、锡，余量铜。
进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1-2.5％、铝9-11％、铁1-3％、锰1-2％、镍4-6％、镧或铈1-2％、磷0.1-0.5％、锡6-8％，余量为铜。
进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、镧2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。
进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、镧1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。
进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、镧1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。
进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、铈2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。
进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、铈1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。
进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、铈1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。
另一方面，本发明实施例还公开了上述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温，得到初混合金溶液；
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的初混合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为：15-20分钟，得到二混合金溶液；
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到二混合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间15-20分钟，得到三混合金溶液；
步骤四：将搅拌完成的三混溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为5-10分钟，速率为200转/分钟；
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止3-5分钟，并取样检测，成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖3-5cm厚度的炭黑；
步骤六：用水平铸造法铸造成合金锭；
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为：1-2小时；
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却。
进一步地，步骤六中，合金锭外径为210mm，铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm，冷却水压力为0.15MPa，引锭温度控制为1100-1130度之间；
水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离为10-15mm，敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，且圆滑过渡，铸锭长度为3010mm/支。
采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法，在传统青铜材料中加入碳化硅陶瓷颗粒，用以提高铸造合金材料的硬度；并适当的添加相应的稀土元素镧或铈，用于进一步细化、改善合金内部材料的径粒组织结构，从而使材料在不需要进一步锻打或者热处理的前提下，即可实现合金材料的强度和硬度，进一步满足核电汽轮机用材料的要求。同时也避免了原有合金材料因锻打而产生的开裂情况，进一步减少了材料在铸造过程中产生的气孔率，从而节约了生产成本，提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
实施例1
一种机车零件用青铜合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、镧2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。
如图1所示，制备过程为：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温。
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为：15分钟。
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间15分钟。
步骤四：将搅拌完成的合金溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为5分钟，速率为200转/分钟。
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止3分钟，并取样检测，已确定成份在设定范围之内。成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖3cm厚度的炭黑以减少氧化和生渣的机会。
步骤六：用水平铸造法铸造，合金锭外径为210mm,铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm,冷却水压力为0.15MPa,引锭温度控制为1100-1130度之间。
步骤七：水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离约为10mm，此敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，但比较圆滑，铸锭长度为3010mm/支。
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为：1小时。
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却，以进一步提升合金材料硬度。
步骤十：将长材合金锭锯切为1000mm/支的长度，上光锭机去除表面氧化皮及各类夹杂物，外径控制为200mm，公差为+/-0.5mm。包装入库。
实施例2
一种机车零件用青铜合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、镧1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。如图1所示，制备过程为：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温。
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为：20分钟。
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间20分钟。
步骤四：将搅拌完成的合金溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为10分钟，速率为200转/分钟。
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止5分钟，并取样检测，已确定成份在设定范围之内。成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖5cm厚度的炭黑以减少氧化和生渣的机会。
步骤六：用水平铸造法铸造，合金锭外径为210mm，铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm，冷却水压力为0.15MPa，引锭温度控制为1100-1130度之间。
步骤七：水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离约为15mm，此敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，但比较圆滑，铸锭长度为3010mm/支。
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为2小时。
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却，以进一步提升合金材料硬度。
步骤十：将长材合金锭锯切为1000mm/支的长度，上光锭机去除表面氧化皮及各类夹杂物，外径控制为200mm，公差为+/-0.5mm。包装入库。
实施例3
一种机车零件用青铜合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、镧1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。
如图1所示，制备过程为：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温。
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为:18分钟。
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间18分钟。
步骤四：将搅拌完成的合金溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为7分钟，速率为200转/分钟。
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止3-5分钟，并取样检测，已确定成份在设定范围之内。成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖4cm厚度的炭黑以减少氧化和生渣的机会。
步骤六：用水平铸造法铸造，合金锭外径为210mm,铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm,冷却水压力为0.15MPa,引锭温度控制为1100-1130度之间。
步骤七：水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离约为13mm，此敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，但比较圆滑，铸锭长度为3010mm/支。
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为：1.5小时。
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却，以进一步提升合金材料硬度。
步骤十：将长材合金锭锯切为1000mm/支的长度，上光锭机去除表面氧化皮及各类夹杂物，外径控制为200mm，公差为+/-0.5mm。包装入库。
实施例4
一种机车零件用青铜合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、铈2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。
如图1所示，制备过程为：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温。
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为:16分钟。
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间19分钟。
步骤四：将搅拌完成的合金溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为5分钟，速率为200转/分钟。
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止5分钟，并取样检测，已确定成份在设定范围之内。成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖4.5cm厚度的炭黑以减少氧化和生渣的机会。
步骤六：用水平铸造法铸造，合金锭外径为210mm,铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm,冷却水压力为0.15MPa,引锭温度控制为1100-1130度之间。
步骤七：水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离约为14mm，此敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，但比较圆滑，铸锭长度为3010mm/支。
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为：1.8小时。
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却，以进一步提升合金材料硬度。
步骤十：将长材合金锭锯切为1000mm/支的长度，上光锭机去除表面氧化皮及各类夹杂物，外径控制为200mm，公差为+/-0.5mm。包装入库。
实施例5
一种机车零件用青铜合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、铈1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。
如图1所示，制备过程为：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温。
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为:19分钟。
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间16分钟。
步骤四：将搅拌完成的合金溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为9分钟，速率为200转/分钟。
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止3-5分钟，并取样检测，已确定成份在设定范围之内。成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖5cm厚度的炭黑以减少氧化和生渣的机会。
步骤六：用水平铸造法铸造，合金锭外径为210mm，铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm，冷却水压力为0.15MPa，引锭温度控制为1100-1130度之间。
步骤七：水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离约为12mm，此敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，但比较圆滑，铸锭长度为3010mm/支。
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为：1.2小时。
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却，以进一步提升合金材料硬度。
步骤十：将长材合金锭锯切为1000mm/支的长度，上光锭机去除表面氧化皮及各类夹杂物，外径控制为200mm，公差为+/-0.5mm。包装入库。
实施例6
一种机车零件用青铜合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、铈1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。
如图1所示，制备过程为：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温。
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为16分钟。
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间20分钟。
步骤四：将搅拌完成的合金溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为10分钟，速率为200转/分钟。
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止5分钟，并取样检测，已确定成份在设定范围之内。成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖3cm厚度的炭黑以减少氧化和生渣的机会。
步骤六：用水平铸造法铸造，合金锭外径为210mm,铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm,冷却水压力为0.15MPa,引锭温度控制为1100-1130度之间。
步骤七：水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离约为10mm，此敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，但比较圆滑，铸锭长度为3010mm/支。
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为：1小时。
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却，以进一步提升合金材料硬度。
步骤十：将长材合金锭锯切为1000mm/支的长度，上光锭机去除表面氧化皮及各类夹杂物，外径控制为200mm，公差为+/-0.5mm。包装入库。
将上述实施例1-6中获得的机车零件用青铜合金材料进行性能测定实验，参数如表1所示。
表1
Figure BDA0002612327740000111
综上所述，本发明提供的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法，在传统青铜材料中加入碳化硅陶瓷颗粒，用以提高铸造合金材料的硬度；并适当的添加相应的稀土元素镧或铈，用于进一步细化、改善合金内部材料的径粒组织结构，从而使材料在不需要进一步锻打或者热处理的前提下，即可实现合金材料的强度和硬度，进一步满足核电汽轮机用材料的要求。同时也避免了原有合金材料因锻打而产生的开裂情况，进一步减少了材料在铸造过程中产生的气孔率，从而节约了生产成本，提高了生产效率。
需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，该合金材料组分包含：碳化硅、铝、铁、锰、镍、镧或铈、磷、锡，余量铜。
2.根据权利要求1所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1-2.5％、铝9-11％、铁1-3％、锰1-2％、镍4-6％、镧或铈1-2％、磷0.1-0.5％、锡6-8％，余量为铜。
3.根据权利要求1所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、镧2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。
4.根据权利要求1所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、镧1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。
5.根据权利要求1所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、镧1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。
6.根据权利要求1所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、铈2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。
7.根据权利要求1所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、铈1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。
8.根据权利要求1所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，其特征在于，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、铈1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温，得到初混合金溶液；
步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的初混合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为：15-20分钟，得到二混合金溶液；
步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到二混合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间15-20分钟，得到三混合金溶液；
步骤四：将搅拌完成的三混溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为5-10分钟，速率为200转/分钟；
步骤五：将搅拌完成的合金溶液静止3-5分钟，并取样检测，成份合格后，采用导流管直接将熔体引入结晶器，结晶器内涂抹润滑油，炉膛内覆盖3-5cm厚度的炭黑；
步骤六：用水平铸造法铸造成合金锭；
步骤八：将铸造完成的合金锭，进行探伤处理，调出有缺陷的材料；将无缺陷材料放置于密闭热处理炉中进行低温处理，温度为：150-180度，处理时间为：1-2小时；
步骤九：将处理完成的合金锭，置于密度为15％的盐水当中，进行瞬间冷却。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤六中，合金锭外径为210mm，铸造速度为3m/h，选择结晶器高度为190mm，冷却水压力为0.15MPa，引锭温度控制为1100-1130度之间；
水平铸造过程中，石墨套底部外圆与结晶器壁之间的距离为10-15mm，敞露金属液面在保持一定静压力下的情况下进入结晶器，铸锭表面成微波浪状，且圆滑过渡，铸锭长度为3010mm/支。
CN202010758342.5A 2020-07-31 2020-07-31 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法 Pending CN111850342A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010758342.5A CN111850342A (zh) 2020-07-31 2020-07-31 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010758342.5A CN111850342A (zh) 2020-07-31 2020-07-31 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111850342A true CN111850342A (zh) 2020-10-30

Family

ID=72953787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010758342.5A Pending CN111850342A (zh) 2020-07-31 2020-07-31 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111850342A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106282653A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司 一种应用于核电汽轮机的铸造材料及其制作方法
CN108070736A (zh) * 2017-12-22 2018-05-25 中山市小榄企业服务有限公司 一种海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料
CN108559868A (zh) * 2018-05-30 2018-09-21 苏州金仓合金新材料有限公司 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法
CN108754219A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 苏州天兼新材料科技有限公司 一种应用于航天工程机械的合金材料及其制备方法
KR20190102497A (ko) * 2018-02-26 2019-09-04 조희철 구리를 기반으로 하는 브레이징용 삽입합금 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106282653A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司 一种应用于核电汽轮机的铸造材料及其制作方法
CN108070736A (zh) * 2017-12-22 2018-05-25 中山市小榄企业服务有限公司 一种海洋工程用高强度纳米级碳化硅铜基合金新材料
KR20190102497A (ko) * 2018-02-26 2019-09-04 조희철 구리를 기반으로 하는 브레이징용 삽입합금 조성물
CN108559868A (zh) * 2018-05-30 2018-09-21 苏州金仓合金新材料有限公司 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法
CN108754219A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 苏州天兼新材料科技有限公司 一种应用于航天工程机械的合金材料及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《船用螺旋桨铸造》编写组编: "《船用螺旋桨铸造》", 31 May 1980, 北京：国防工业出版社 *
徐志农: "《工程材料及其应用》", 31 March 2019, 武汉：华中科技大学出版社 *
李云凯: "《金属材料学 第3版》", 31 January 2019, 北京：北京理工大学出版社 *
赵建康: "《铸造合金及其熔炼》", 30 June 1985, 北京：机械工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101984106B (zh) 一种薄板坯连铸结晶器用低银铜合金板材及制造方法
CN102994834B (zh) 一种含Nb的耐热镁合金
CN104862552A (zh) 一种新型铝合金及其制备方法
CN106566946A (zh) 稀土铜合金玻璃模具及其制备方法
CN103060585A (zh) 一种Al-Mg-Mn-Cu-Ti铝合金的熔炼方法
CN101942610A (zh) 一种热轧无缝钢管穿孔顶头及其加工工艺
CN101586200B (zh) 一种铸造铜铬合金及制备方法
CN112646988A (zh) 一种高导电率耐热铝合金杆的制备方法
CN105908218A (zh) 一种高纯稀土金属及其制备方法和用途
EP0505085B1 (en) Steel for rotor shafts of electric machines
CN110983081B (zh) 一种采用真空熔炼设备制备超低氧白铜的方法
CN110042281B (zh) 一种铸造铝合金及其制备方法
WO2018028093A1 (zh) 一种应用于核电汽轮机的铸造材料及其制作方法
CN106048302B (zh) 一种应用于核电和风电的铸造材料及其制作方法
CN113106315B (zh) 一种耐热1200度换热设备用镍铬铝合金及制造方法
CN107779696B (zh) 一种多元合金化铝合金材料、气缸套及其制备方法
CN111850342A (zh) 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法
CN114318165B (zh) 一种精确控制硼、氮元素的转子合金的制备方法
CN111519061A (zh) 一种稀土掺杂的Cu-Cr-Zr合金材料及其制备方法和应用
CN111876628A (zh) 一种动力部件用合金材料及其制备方法
CN106319274B (zh) 一种废铝再生耐热铝合金及其制备方法
CN115323117A (zh) 一种用于高温合金深度脱硫的冶炼方法
CN109518065B (zh) 用于无刷励磁机上大规格异形铝镍钴磁体的制备方法
CN103602882A (zh) 天然气动力缸体的浇注铁水及其熔炼工艺
CN109434040B (zh) Tft铂金通道用高致密度铂铑合金铸锭制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201030