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塑膠模具銅合金的制作方法

文檔序號(hào):3428028閱讀:324來源:國知局
專利名稱:塑膠模具銅合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域,具體地講是一種銅合金,主要用于制造塑膠模具、鋼模中的鑲件和模芯、家用電器塑膠制品鑲角及其它需要快速冷卻的模具、模芯、嵌入件等。
背景技術(shù)
目前塑膠模具、鋼模中的鑲件和模芯、家用電器塑膠制品鑲角及其它需要快速冷卻的模具、模芯、嵌入件等的制造多采用普通模具鋼,普通模具鋼的熱傳導(dǎo)性差,只有42W/m.K,在生產(chǎn)過程中需要熱處理,增加了工序,加工復(fù)雜,同時(shí)其磨擦系數(shù)大,磨擦系數(shù)為0.15-0.3,由于其自身的性能差異直接影響產(chǎn)品的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足,而提供一種熱傳導(dǎo)性能好、磨擦系數(shù)小、機(jī)械加工容易的銅合金。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的塑膠模具銅合金,其特殊之處在于它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分Cr0-0.5% Mn1.8-4.0% Fe1.8-4.0% Al11.5-13%,余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一種較好的方案,塑膠模具銅合金,其特殊之處在于它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分Cr0.15-0.35% Mn2.0-3.5% Fe2.0-3.5% Al12-12.5%,余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一種最佳方案,塑膠模具銅合金,其特殊之處在于它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分Cr0.25% Mn2.2% Fe2.2% Al12.25%,余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
本發(fā)明的塑膠模具銅合金,其硬度為HRC 25°-40°。
本發(fā)明所述的塑膠模具銅合金,其生產(chǎn)工藝如下電爐預(yù)熱至300℃左右時(shí)加入60%的銅料,表面用木炭粉覆蓋,熔化后加入鐵、錳、鉻,升溫到1200℃左右時(shí),加入鋁快速攪拌,待各種金屬全部熔化后加入余下的40%的銅,熔化后扒去浮渣,升溫到1150℃-1200℃左右時(shí),進(jìn)行澆鑄。
本發(fā)明的塑膠模具銅合金的有效化學(xué)成分的設(shè)計(jì)依據(jù)及含量范圍的限定理由如下Cr鉻的主要作用是通過細(xì)化并改善基體組織結(jié)構(gòu),提高材質(zhì)硬度,抗疲勞強(qiáng)度,彎曲屈服極限得到顯著提高,進(jìn)而提高產(chǎn)品的耐磨性的熱穩(wěn)定性,但鉻含量過高,則產(chǎn)生材料抗彎強(qiáng)度降低,增加脆性,造成產(chǎn)品易折斷,因此鉻的含量控制在0-0.5%。
Mn錳具有很強(qiáng)的韌性和耐磨性,具有一定合金強(qiáng)化作用,但錳量過高則造成材料脆性增加,因此錳的含量控制在1.8-4.0%。
Fe鐵具有延展性,質(zhì)硬,具有合金強(qiáng)化作用,但鐵量過高則造成材料脆性增加,因此鐵的含量控制在1.8-4.0%。
Al鋁質(zhì)輕,能提高材質(zhì)硬度和抗拉強(qiáng)度,因此鋁的含量控制在11.5-13%。
Cu銅的主要作用是耐磨性和導(dǎo)熱性,因而銅的含量高一些。
本發(fā)明所述的塑膠模具銅合金與已有技術(shù)相比具有如下積極效果1、熱傳導(dǎo)性能好,其熱傳導(dǎo)為100W/m.K-110W/m.K(22℃-300℃),而普通的模具鋼的熱傳導(dǎo)僅為42W/m.K,本發(fā)明的銅合金比模具鋼材優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性可有效地降低熱集中區(qū)的溫度,確保塑膠制品快速、均勻地冷卻,減少制品的變形及能耗;2、機(jī)械加工容易,因其硬度為HRC 25°-40°,硬度高不用熱處理,減少工序;3、磨擦系數(shù)小,僅為0.006-0.01,而普通模具鋼的磨擦系數(shù)為0.15-0.3;4、耐磨、耐蝕、光滑,同時(shí)延長使用壽命。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解與實(shí)施,下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明塑膠模具銅合金。
實(shí)施例1,按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量Cr2.55Kg、Mn22.7Kg、Fe22.7Kg、Al129Kg、Cu856Kg,電爐預(yù)熱至300℃左右時(shí)加入60%的銅料514Kg,表面用木炭粉覆蓋,熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻,升溫到1200℃左右時(shí),加入上述稱取的鋁快速攪拌,待各種金屬全部熔化后加入余下的40%的銅342Kg,熔化后扒去浮渣,升溫到1150℃-1200℃左右時(shí),進(jìn)行澆鑄,即得本發(fā)明的塑膠模具銅合金。取樣進(jìn)行化學(xué)分析,其化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為Cr0.25% Mn2.2% Fe2.2% Al12.5%,其余為Cu及不可避免的微量雜質(zhì),經(jīng)測(cè)試其硬度為32°。
實(shí)施例2,按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量Cr1.55Kg、Mn20.8Kg、Fe20.8Kg、Al124Kg、Cu865Kg,電爐預(yù)熱至300℃左右時(shí)加入60%的銅料519Kg,表面用木炭粉覆蓋,熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻,升溫到1200℃左右時(shí),加入上述稱取的鋁快速攪拌,待各種金屬全部熔化后加入余下的40%的銅346Kg,熔化后扒去浮渣,升溫到1150℃-1200℃左右時(shí),進(jìn)行澆鑄,即得本發(fā)明的塑膠模具銅合金。取樣進(jìn)行化學(xué)分析,其化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為Cr0.15% Mn2.0% Fe2.0% Al12%,其余為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)測(cè)試其硬度為28°。
實(shí)施例3,按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量Cr3.55Kg、Mn36Kg、Fe36Kg、Al128Kg、Cu810Kg,電爐預(yù)熱至300℃左右時(shí)加入60%的銅料486Kg,表面用木炭粉覆蓋,熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻,升溫到1200℃左右時(shí),加入上述稱取的鋁快速攪拌,待各種金屬全部熔化后加入余下的40%的銅324Kg,熔化后扒去浮渣,升溫到1150℃-1200℃左右時(shí),進(jìn)行澆鑄,即得本發(fā)明的塑膠模具銅合金。取樣進(jìn)行化學(xué)分析,其化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為Cr0.35% Mn3.5% Fe3.5% Al12.5%,其余為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)測(cè)試其硬度為36°。
實(shí)施例4,按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量Mn18.5Kg、Fe18.5Kg、Al119Kg、Cu878Kg,電爐預(yù)熱至300℃左右時(shí)加入60%的銅料527Kg,表面用木炭粉覆蓋,熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻,升溫到1200℃左右時(shí),加入上述稱取的鋁快速攪拌,待各種金屬全部熔化后加入余下的40%的銅351Kg,熔化后扒去浮渣,升溫到1150℃-1200℃左右時(shí),進(jìn)行澆鑄,即得本發(fā)明的塑膠模具銅合金。取樣進(jìn)行化學(xué)分析,其化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為Mn1.8% Fe1.8% Al11.5%,其余為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)測(cè)試其硬度為25°。
實(shí)施例5,按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量Cr5.05Kg、Mn41.2Kg、Fe41.2Kg、Al134Kg、Cu815Kg,電爐預(yù)熱至300℃左右時(shí)加入60%的銅料489Kg,表面用木炭粉覆蓋,熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻,升溫到1200℃左右時(shí),加入上述稱取的鋁快速攪拌,待各種金屬全部熔化后加入余下的40%的銅326Kg,熔化后扒去浮渣,升溫到1150℃-1200℃左右時(shí),進(jìn)行澆鑄,即得本發(fā)明的塑膠模具銅合金。取樣進(jìn)行化學(xué)分析,其化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為Cr0.5% Mn4.0% Fe4.0% Al13%,其余為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)測(cè)試其硬度為40°。
權(quán)利要求
1.塑膠模具銅合金,其特征在于它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分Cr 0-0.5% Mn 1.8-4.0% Fe 1.8-4.0% Al 11.5-13%,余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
2.按權(quán)利要求1所述的塑膠模具銅合金,其特征在于它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分Cr 0.15-0.35% Mn 2.0-3.5% Fe 2.0-3.5% Al12-12.5%,余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
3.按權(quán)利要求2所述的塑膠模具銅合金,其特征在于它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分Cr 0.25% Mn 2.2% Fe 2.2% Al 12.5%,余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
4.按權(quán)利要求1或2或3所述的塑膠模具銅合金,其特征在于其硬度為HRC 25°-40°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塑膠模具銅合金,它含有如下重量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分Cr 0-0.5% Mn 1.8-4.0% Fe 1.8-4.0% Al 11.5-13%,余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì),其硬度為HRC 25°-40°,是一種熱傳導(dǎo)性能好、機(jī)械加工容易、摩擦系數(shù)小、耐磨、耐蝕、光滑、使用壽命長的銅合金,主要用于制造塑膠模具、鋼模中的鑲件和模芯、家用電器塑膠制品鑲角及其它需要快速冷卻的模具、模芯、嵌入件等。
文檔編號(hào)C22C9/01GK1616693SQ200410036560
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者宋協(xié)福 申請(qǐng)人:宋協(xié)福
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