权利要求
1.一种高强度铜镍锡合金材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、原材料准备
按照质量百分比称取镍板8~10wt%、锡块5~7wt%、锰片0~0.2wt%、铌片0~0.4wt%,余量为铜板及不可避免的微量杂质;
将称取好的上述原料放入真空感应熔炼炉的坩埚中,抽真空至炉内压力低于10-3Pa,然后充入高纯氩气作为保护气体;
S2、熔炼铸造
以10-15℃/min的升温速率将炉料加热至1200-1300℃,使原料充分熔化,并在此温度下保温30-40min,利用电磁搅拌作用确保合金成分均匀混合,然后向熔炼炉内加入改性浇注剂,继续搅拌15-20min,使其均匀分散在合金液中;
采用底注式铸造方法,将熔化均匀且添加了改性浇注剂的合金液浇注到预热至300-400℃的铸模中,铸模采用石墨材质,得到直径为80mm的铸锭;
S3、均匀化处理
将铸锭放入电阻加热炉中,以5-8℃/min的升温速率加热至800℃,并在该温度下保温8h,均匀化处理后,随炉冷却至600℃,然后取出空冷至室温;
S4、锻造加工
采用自由锻造以及小变形锻造相结合的方式对上述铸锭进行锻造,锻造完成后,将锻件进行空冷至室温,然后进行表面清理,去除氧化皮和其他杂质,可采用酸洗和机械打磨相结合的方法,使表面粗糙度达到Ra0.8-Ra1.6μm;
S5、固溶淬火
将清理后的锻件放入盐浴炉中,盐浴介质采用50%+50%的混合盐,以10-12℃/min的升温速率加热至820℃,并在此温度下保温1h,使元素充分溶解到基体中,形成过饱和固溶体,固溶处理后,迅速将锻件从盐浴炉中取出,放入60-80℃的热水中进行淬火,淬火时间控制在3-5min;
S6、时效处理
将固溶淬火后的合金放入空气循环烘箱中,在200-500℃下进行时长为10-960分钟的时效处理,时效过程中烘箱内的温度波动控制在±5℃以内,确保时效效果的一致性;
时效处理完成后,随炉冷却至室温,得到最终的铜镍锡合金材料。
2.根据权利要求1所述的一种高强度铜镍锡合金材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,改性浇注剂的加入
声明:
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