專利名稱：核電汽輪機用可鍛合金錠及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金棒材領(lǐng)域，尤其涉及一種核電汽輪機用可鍛合金錠及其制作方法。
背景技術(shù)：
青銅錠具有良好的延展性和可鍛性等性能，因此其應(yīng)用較為廣泛，其主要應(yīng)用于核電汽輪機的技術(shù)領(lǐng)域中，具體是用于鍛打成型各類閥塊、耐磨泵塊。但是，隨著核電工業(yè)的大力發(fā)展，目前所使用的青銅錠已越來越不能滿足國內(nèi)外高標(biāo)泵閥類合金錠的需求。另夕卜，青銅錠制作的傳統(tǒng)工藝為翻砂鑄造，極易產(chǎn)生氣孔表面夾雜，不易二次成型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可鍛性和延展性大幅提高且產(chǎn)品結(jié)晶細(xì)膩的核電汽輪機用可鍛合金錠及其制作方法。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種核電汽輪機用可鍛合金錠，該合金錠組分中包含鋁、鐵、錳、錸或鑭或鈰以及銅，其中合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁13-16%，鐵1-3%，錳5-9%，錸或鑭或鈰 O. 2-1. 5%，銅 70. 5-80. 8%。進一步地，合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁13%，鐵1%，錳5%，錸或鑭或鈰0.2%，銅80. 8%。進一步地，合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁15%，鐵2%，錳7%，錸或鑭或鈰1%，銅75%。進一步地，合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁16%，鐵3%，錳9%，錸或鑭或鈰I. 5%，銅70. 5%。一種核電汽輪機用可鍛合金錠制作方法，包括以下步驟i.按配比將鋁、鐵、錳、錸或鑭或鈰以及銅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1280°C，完全溶化后保溫；ii.采用導(dǎo)流管直接將熔體引入結(jié)晶器；iii.采用反推式鑄造法鑄造成實心合金錠；iv.將上述合金錠鋸切，后采用光錠機去除表面氧化皮及夾雜物；V.將上述經(jīng)鋸切合金錠置于箱式真空光亮退火爐中退火后保溫；vi.將上述退火后的合金錠置于硫酸池中酸洗，然后采用光錠機車光表面。進一步地，步驟ii.中的結(jié)晶器內(nèi)涂抹潤滑油，爐膛內(nèi)覆蓋有10_20mm厚度的炭黑O
進一步地,步驟iii.中鑄造速度為5. 5mm/h,選擇結(jié)晶器高度為180mm,冷卻水壓力為O. IMPa，引錠溫度為1320-1380。。。進一步地，步驟vi.中退火溫度為450_500°C，退火時間為I. 5-2小時，保溫時間為12小時，保溫溫度為300-320°C。進一步地，步驟vii.中硫酸池中硫酸濃度為10%。本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果本發(fā)明提供的核電汽輪機用可鍛合金錠，在傳統(tǒng)青銅錠中加入的稀土元素錸或鑭或鈰，很容易與銅等合金結(jié)合成型，大大增強了合金的可鍛性及延展性，減少了產(chǎn)品在核電泵閥類型材中因鍛打開裂而形成的損耗。另外，本發(fā)明提供的核電泵閥用可鍛合金錠的制作方法，將傳統(tǒng)的翻砂鑄造法改為水平連續(xù)鑄造法，減少了產(chǎn)品的內(nèi)外氣孔，使產(chǎn)品結(jié)晶更加細(xì)膩。


圖I.本發(fā)明提供的核電汽輪機用可鍛合金錠的制作方法流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種核電汽輪機用可鍛合金錠，該合金錠組分中包含鋁、鐵、錳、錸或鑭或鈰以及銅，其中合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁13-16%，鐵1-3%，錳5-9%，錸或鑭或鈰 O. 2-1. 5%，銅 70. 5-80. 8%。還提供一種核電汽輪機用可鍛合金錠制作方法，如圖所示，包括以下步驟i.按配比將鋁、鐵、錳、錸或鑭或鈰以及銅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1280°C，完全溶化后保溫；ii.采用導(dǎo)流管直接將熔體引入結(jié)晶器；iii.采用反推式鑄造法鑄造成實心合金錠；iv.將上述合金錠鋸切，后采用光錠機去除表面氧化皮及夾雜物；V.將上述經(jīng)鋸切合金錠置于箱式真空光亮退火爐中退火后保溫；vi.將上述退火后的合金錠置于硫酸池中酸洗，然后采用光錠機車光表面。進一步地，步驟ii.中的結(jié)晶器內(nèi)涂抹潤滑油，爐膛內(nèi)覆蓋有10_20mm厚度的炭
M
O進一步地，步驟iii.中鑄造速度為5. 5mm/h，選擇結(jié)晶器高度為180mm，冷卻水壓力為O. IMPa，引錠溫度為1320-1380。。。進一步地，步驟vi.中退火溫度為450_500°C，退火時間為I. 5-2小時，保溫時間為12小時，保溫溫度為300-320°C。進一步地,步驟vii.中硫酸池中硫酸濃度為10%。與傳統(tǒng)核電汽輪機用可鍛合金錠相比，本發(fā)明中錸或鑭或鈰的含量與核電汽輪機用可鍛合金錠的延展性及可鍛性改善關(guān)系的試驗數(shù)據(jù)如以下表格所示)
權(quán)利要求
1.一種核電汽輪機用可鍛合金錠，其特征在于，該合金錠組分中包含鋁、鐵、錳、錸或鑭或鈰以及銅，其中合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁13-16%，鐵1-3%，錳5-9%，錸或鑭或鈰 O. 2-1. 5%，銅 70. 5-80. 8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電汽輪機用可鍛合金錠，其特征在于，合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁13%，鐵1%，錳5%，錸或鑭或鈰O. 2%，銅80. 8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電汽輪機用可鍛合金錠，其特征在于，合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁15%，鐵2%，錳7%，錸或鑭或鈰1%，銅75%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電汽輪機用可鍛合金錠，其特征在于，合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁16%，鐵3%，錳9%，錸或鑭或鈰I. 5%，銅70. 5%。
5.一種權(quán)利要求I所述的核電汽輪機用可鍛合金錠制作方法，其特征在于，包括以下步驟 i.按配比將鋁、鐵、錳、錸或鑭或鈰以及銅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1280°C，完全熔化后保溫； .采用導(dǎo)流管直接將熔體引入結(jié)晶器； iii.采用反推式鑄造法鑄造成實心合金錠； iv.將上述合金錠鋸切，后采用光錠機去除表面氧化皮及夾雜物； V.將上述經(jīng)鋸切合金錠置于箱式真空光亮退火爐中退火后保溫； vi.將上述退火后的合金錠置于硫酸池中酸洗，然后采用光錠機車光表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核電汽輪機用可鍛合金錠制作方法，其特征在于，步驟ii.中的結(jié)晶器內(nèi)涂抹潤滑油，爐膛內(nèi)覆蓋有10-20_厚度的炭黑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核電汽輪機用可鍛合金錠制作方法，其特征在于，步驟iii.中鑄造速度為5. 5mm/h，選擇結(jié)晶器高度為180mm，冷卻水壓力為O. IMPa，引錠溫度為1320-1380°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核電汽輪機用可鍛合金錠制作方法，其特征在于，步驟vi.中退火溫度為450-500°C，退火時間為I. 5-2小時，保溫時間為12小時，保溫溫度為300-320。。。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核電汽輪機用可鍛合金錠制作方法，其特征在于，步驟vii.中硫酸池中硫酸濃度為10%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種核電汽輪機用可鍛合金錠，該合金錠組分中包含鋁、鐵、錳、錸或鑭或鈰以及銅，其中合金錠各組分組成按重量百分比分別為鋁13-16％，鐵1-3％，錳5-9％，錸或鑭或鈰0.2-1.5％，銅70.5-80.8％。在傳統(tǒng)青銅錠中加入的稀土元素錸或鑭或鈰，很容易與銅等合金結(jié)合成型，大大增強了合金的可鍛性及延展性，減少了產(chǎn)品在核電泵閥類型材中因鍛打開裂而形成的損耗。另外，本發(fā)明提供的核電泵閥用可鍛合金錠的制作方法，將傳統(tǒng)的翻砂鑄造法改為水平連續(xù)鑄造法，減少了產(chǎn)品的內(nèi)外氣孔，使產(chǎn)品結(jié)晶更加細(xì)膩。
文檔編號C22F1/08GK102628118SQ20121012379
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者孫飛 申請人:蘇州金倉合金新材料有限公司