專利名稱：銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及銅鎳二硅銅合金板帶，具體為一種銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法。
背景技術(shù)：
高鐵及電氣化鐵路專用銅鎳二硅銅合金板帶(即CuNi2Si板帶)主要用于制作接觸網(wǎng)零件，而接觸網(wǎng)零件理想的最終抗拉強(qiáng)度為> 600MPa。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的CuNi2Si板帶為時(shí)效硬態(tài)(即Y態(tài))，下游用戶直接沖壓成型，沖壓后不再進(jìn)行熱處理，存在的問(wèn)題是1、產(chǎn)品最終抗拉強(qiáng)度為480-580MPa，達(dá)不到接觸網(wǎng)零件的技術(shù)要求；2、因產(chǎn)品為時(shí)效硬態(tài)，所以沖壓時(shí)由于材料硬、塑性差，不易沖壓成型，存在開(kāi)裂和殘余應(yīng)力大的風(fēng)險(xiǎn)，而且沖壓時(shí)模具承受的負(fù)荷大，易損壞模具
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有高鐵及電氣化鐵路專用銅鎳二硅銅合金板帶的最終抗拉強(qiáng)度差的問(wèn)題，提供了一種銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法，包括如下步驟
(I)、根據(jù)工頻有芯感應(yīng)爐的有效容積，按照質(zhì)量比為銅鎳硅=97. 5:2:0.5進(jìn)行配料；將銅、鎳放入工頻有芯感應(yīng)爐的爐體內(nèi)后加熱至1250-1280°C進(jìn)行熔煉工藝，熔煉完成后將硅加入爐體內(nèi)并在熔體表面覆蓋一層厚度為150-200mm的木炭后保溫30分鐘，然后，充分?jǐn)嚢璧玫饺蹮捤?熔煉水也稱為銅水)。(2)、采用底部安裝有二次冷卻裝置的石墨內(nèi)套結(jié)晶器對(duì)上述銅水進(jìn)行溫度為1250-1280°C、拉鑄速度3. 8-4. O米/小時(shí)的半連續(xù)鑄造工藝得到厚度為150mm的矩形鑄錠。先采用石墨內(nèi)套結(jié)晶器自帶的冷卻裝置對(duì)矩形鑄錠冷卻后再采用二次冷卻裝置對(duì)矩形鑄錠冷卻，這樣冷卻強(qiáng)度不會(huì)過(guò)大，避免引起內(nèi)應(yīng)力太大從而導(dǎo)致鑄錠出現(xiàn)裂紋或鑄造后料坯開(kāi)裂，而且兩次冷卻實(shí)現(xiàn)紅錠鑄造，降低了鑄錠內(nèi)應(yīng)力，從而得到致密均勻的鑄造組織。所述二次冷卻裝置為本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，至少可采用專利號(hào)為201120261931.9的銅合金鑄坯的二次冷卻裝置，使用時(shí)將其懸掛于石墨內(nèi)套結(jié)晶器的底部。(3)、將上述矩形鑄錠放入煤氣連續(xù)加熱爐中加熱3小時(shí)至900-920°C后再保溫
2.75-3. 25小時(shí)；再將鑄錠用熱軋軌道上下均安裝在線冷卻裝置的兩輥可逆熱軋機(jī)進(jìn)行初軋溫度為900-920°C、終軋溫度為800-850°C的150-110-60-32-19-16的5道次可逆軋制；最后一道次出軋輥后打開(kāi)安裝于熱軋軌道上下的在線冷卻裝置進(jìn)行冷卻速度為10°C /S以上的帶坯在線水冷，冷卻至室溫后將熱軋坯直接空心打卷。(4)、將上述熱軋坯在開(kāi)卷機(jī)上開(kāi)卷后用雙面銑削設(shè)備進(jìn)行上下銑削厚度均為O. 8-lmm的雙面銑面以去除熱軋坯表面的氧化皮，得到板帶。(5)、將上述板帶采用四輥可逆粗軋機(jī)進(jìn)行14-12. 8-10-8-6. 2-5-4-3. 6±0. 03的7道次可逆軋制；再用銅帶連續(xù)光亮退火爐進(jìn)行加熱溫度為900°C、出爐溫度40-50°C的退火工藝，從而得到CY狀態(tài)銅鎳二硅銅合金板帶。所述工頻有芯感應(yīng)爐、石墨內(nèi)套結(jié)晶器、兩輥可逆熱軋機(jī)、開(kāi)卷機(jī)、雙面銑削設(shè)備、四輥可逆粗軋機(jī)、銅帶連續(xù)光亮退火爐均為現(xiàn)有產(chǎn)品，可直接從市場(chǎng)中購(gòu)得。將上述制備方法中得到的熔煉水用坩堝取樣后倒入石墨模，冷卻至固態(tài)后去掉底部的氧化層，在光譜分析儀上進(jìn)行化學(xué)成分分析，其結(jié)果如下表I所示，符合GB標(biāo)準(zhǔn)。表I
權(quán)利要求
1.銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)、根據(jù)工頻有芯感應(yīng)爐的有效容積，按照質(zhì)量比為銅鎳硅=97.5:2:0. 5進(jìn)行配料；將銅、鎳放入工頻有芯感應(yīng)爐的爐體內(nèi)后加熱至1250-1280°C進(jìn)行熔煉工藝，熔煉完成后將硅加入爐體內(nèi)并在熔體表面覆蓋一層厚度為150-200mm的木炭后保溫30分鐘，然后，充分?jǐn)嚢璧玫饺蹮捤? (2)、采用底部安裝二次 冷卻裝置的石墨內(nèi)套結(jié)晶器對(duì)上述熔煉水進(jìn)行溫度為1250-1280°C、拉鑄速度3. 8-4. O米/小時(shí)的半連續(xù)鑄造工藝得到厚度為150mm的矩形鑄錠； (3)、將上述矩形鑄錠放入煤氣連續(xù)加熱爐中加熱3小時(shí)至900-920°C后再保溫2.75-3. 25小時(shí)；再將鑄錠用熱軋軌道上下均安裝在線冷卻裝置的兩輥可逆熱軋機(jī)進(jìn)行初軋溫度為900-920°C、終軋溫度為800-850°C的150-110-60-32-19-16的5道次可逆軋制；最后一道次出軋后打開(kāi)安裝于熱軋軌道上下的在線冷卻裝置進(jìn)行冷卻速度為10°C /S的帶坯在線水冷，冷卻至室溫后將熱軋坯直接空心打卷； (4)、將上述熱軋坯在開(kāi)卷機(jī)上開(kāi)卷后用雙面銑削設(shè)備進(jìn)行上下銑削厚度均為O.8-lmm的雙面銑面以去除熱軋坯表面的氧化皮，得到板帶； (5)、將上述板帶采用四輥可逆粗軋機(jī)進(jìn)行14-12.8-10-8-6. 2-5-4-3. 6±0. 03的7道次可逆軋制；再用銅帶連續(xù)光亮退火爐進(jìn)行加熱溫度為900°C、出爐溫度40-50°C的退火工藝，從而得到銅鎳二娃銅合金板帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及銅鎳二硅銅合金板帶，具體為一種銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法，解決了現(xiàn)有高鐵及電氣化鐵路專用銅鎳二硅銅合金板帶的最終抗拉強(qiáng)度差的問(wèn)題。銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法包括如下步驟將銅、鎳、硅按比例放入工頻有芯感應(yīng)爐的爐體內(nèi)后進(jìn)行熔煉工藝，充分?jǐn)嚢璧玫饺蹮捤?；采用石墨?nèi)套結(jié)晶器進(jìn)行半連續(xù)鑄造工藝得到矩形鑄錠；將矩形鑄錠放入煤氣連續(xù)加熱爐中加熱；再將鑄錠用兩輥可逆熱軋機(jī)進(jìn)行5道次可逆軋制；將熱軋坯開(kāi)卷后用雙面銑削設(shè)備進(jìn)行雙面銑面得到板帶；采用四輥可逆粗軋機(jī)進(jìn)行7道次可逆軋制；再進(jìn)行退火工藝。本發(fā)明制得的產(chǎn)品材料軟、塑性好、易成型；可廣泛適用于銅合金板帶的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C22C1/02GK102864334SQ201210343488
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者陳清香, 張曉敏, 樊華麗, 王全仁, 王少華, 張淑琴, 王鴻遠(yuǎn), 韓彩香, 侯冬芳, 王鈺箐 申請(qǐng)人:山西春雷銅材有限責(zé)任公司