一种c70350镍硅青铜带材的制备方法
阅读说明：本技术 一种c70350镍硅青铜带材的制备方法 (Preparation method of C70350 nickel-silicon bronze strip ) 是由 梁荣 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明属于合金制备技术领域,尤其是一种C70350镍硅青铜带材的制备方法,针对现有的制备方法制得的合金气体含量高、稳定性差、浇注存在空气干扰、带材存在鼓包现象以及轧制质量低的问题,现如今提出如下方案：包括以下步骤,(1)物料称取：依次称取定量铜、镍、钴、硅,备用；(2)混合：将经步骤(1)取得的各类原料加入容器中,经搅拌3～5min混合均匀,得到混合物料；(3)高温冶炼：将混合物料加入真空感应炉中将混合物料熔融呈液态,得到合金液。本发明制得的合金中的气体含量低,C70350镍硅青铜性能稳定；C70350镍硅青铜铸胚不存在裂纹和夹杂的情况；轧制厚度可调且改善轧制质量,制得的C70350镍硅青铜带材表面平整光滑。(The invention belongs to the technical field of alloy preparation, in particular to a preparation method of a C70350 nickel-silicon bronze strip, which aims at solving the problems of high alloy gas content, poor stability, air interference in pouring, bulging phenomenon in the strip and low rolling quality of the strip prepared by the existing preparation method, and provides the following scheme at present: the method comprises the following steps of (1) weighing materials: weighing quantitative copper, nickel, cobalt and silicon in turn for later use; (2) mixing: adding the various raw materials obtained in the step (1) into a container, and uniformly mixing the raw materials for 3-5 min by stirring to obtain a mixed material; (3) high-temperature smelting: and adding the mixed material into a vacuum induction furnace, and melting the mixed material into a liquid state to obtain an alloy liquid. The alloy prepared by the method has low gas content, and the C70350 nickel-silicon bronze has stable performance; the C70350 nickel-silicon bronze casting blank has no cracks and inclusions; the rolling thickness is adjustable, the rolling quality is improved, and the surface of the prepared C70350 nickel-silicon bronze strip is smooth.)
技术领域
本发明涉及合金制备技术领域，尤其涉及一种C70350镍硅青铜带材的制备方法。
背景技术
C70350镍硅青铜带材适用于触点弹簧、接插件以及引线框架的制作，具有较高的强度、抗应力松弛以及耐高温软化性等特殊物理性能，被用来作为高性能接插件和第二代引线框架材料。
现有的制备方法，熔炼时不能进行去气处理，导致制得合金中的气体含量高，降低C70350镍硅青铜性能的稳定性；在浇注过程中不能有效隔绝空气，存在空气干扰，使得制备得到的C70350镍硅青铜铸胚存在裂纹和夹杂的情况，影响后续轧制操作的质量，带材出现鼓包的现象；未在轧制加工前进行厚度调节，轧钢机上的挤压变形结构无法调整，导致制得C70350镍硅青铜带材的厚度单一，影响轧制质量，制得的C70350镍硅青铜带材表面平整光滑效果差。
发明内容
本发明提出的一种C70350镍硅青铜带材的制备方法，解决了熔炼时不能进行去气处理，导致制得合金中的气体含量高，降低C70350镍硅青铜性能的稳定性；在浇注过程中不能有效隔绝空气，存在空气干扰，使得制备得到的C70350镍硅青铜铸胚存在裂纹和夹杂的情况，影响后续轧制操作的质量，带材出现鼓包的现象；未在轧制加工前进行厚度调节，轧钢机上的挤压变形结构无法调整，导致制得C70350镍硅青铜带材的厚度单一，影响轧制质量，制得的C70350镍硅青铜带材表面平整光滑效果差的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种C70350镍硅青铜带材的制备方法，包括以下步骤
(1)物料称取：依次称取定量铜、镍、钴、硅，备用；
(2)混合：将经步骤(1)取得的各类原料加入容器中，经搅拌3～5min混合均匀，得到混合物料；
(3)高温冶炼：将混合物料加入真空感应炉中将混合物料熔融呈液态，得到合金液；
(4)一次浇注成型：将经步骤(3)加工制得的合金液进行浇注处理，得到呈块状的合金电极坯；
(5)重熔冶炼：将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空自耗炉中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的金属液；
(6)二次密封浇注成型：将重熔得到的金属液经浇注模具进行处理，控制浇注操作于密封环境下进行，得到合金坯；
(7)压制成型：将经步骤(6)加工得到的合金坯置于模具中进行压制成型，制得合金生坯；
(8)脱模：打开模具，将经步骤(7)压制得到的合金生坯取出；
(9)烧结：将合金生坯放入反应釜中进行烧结，以5～10℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度1085～1150℃，烧结时间10～60min；
(10)冷却出炉：对合金生坯进行水冷处理30min，当温度降至35～40℃时，取出制得的合金生坯，得到C70350镍硅青铜锭；
(11)厚度调节：对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离；
(12)轧制加工：将C70350镍硅青铜锭送入进料区，经轧钢机进行轧制处理，C70350镍硅青铜锭经过一对轧辊之间时，受挤压作用变形呈带状结构轧出，制得C70350镍硅青铜带材。
优选的，步骤(3)中所述冶炼温度为2700～3000℃的，处理时间6～9h。
优选的，步骤(5)中所述真空自耗炉的运行温度为1600～1900℃，重熔时间2～4h。
优选的，步骤(7)中所述成型压力为35～100MPa，保压时间为10～30min。
优选的，步骤(9)中所述烧结操作在惰性气体气氛下进行。
优选的，步骤(12)中所述轧制操作在常温环境下进行，所述C70350镍硅青铜带材的温度以0.5～1.5℃/s的速率进行降温。
优选的，步骤(12)中两组所述轧辊的直径和旋转速度一致，两组所述轧辊反向旋转。
优选的，所述C70350镍硅青铜带材的质量百分比组成为：铜95～98.3％、镍0.5～2.5％、钴0.8～1.5％、硅0.45～0.9％。
优选的，所述C70350镍硅青铜带材的质量百分比组成为：铜95.5～98.3％、镍0.8～2.5％、钴1.0～1.5％、硅0.55～0.8％。
优选的，所述C70350镍硅青铜带材的质量百分比组成为：铜96.8％、镍1.5％、钴1.1％、硅0.6％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过重熔冶炼，将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空系统中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属材料被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的合金液，该过程中进行去气处理，降低制得合金中的气体含量，制得的C70350镍硅青铜性能稳定；
2、本发明中，通过二次密封浇注成型，在浇注过程中有效隔绝空气，使得浇注的密封性好，避免空气干扰，制备得到的C70350镍硅青铜铸胚不存在裂纹和夹杂的情况，保障后续轧制操作的质量，避免带材出现鼓包的现象；
3、本发明中，通过在轧制加工前进行厚度调节，对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离，从而可制得不同厚度的C70350镍硅青铜带材，且可根据具体C70350镍硅青铜锭的规格适应调整轧制厚度，改善轧制质量，使得制得的C70350镍硅青铜带材表面平整光滑；
本发明提出的制备方法，通过重熔冶炼，将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空系统中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属材料被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的合金液，该过程中进行去气处理，降低制得合金中的气体含量，制得的C70350镍硅青铜性能稳定；通过二次密封浇注成型，在浇注过程中有效隔绝空气，使得浇注的密封性好，避免空气干扰，制备得到的C70350镍硅青铜铸胚不存在裂纹和夹杂的情况，保障后续轧制操作的质量，避免带材出现鼓包的现象；通过在轧制加工前进行厚度调节，对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离，从而可制得不同厚度的C70350镍硅青铜带材，且可根据具体C70350镍硅青铜锭的规格适应调整轧制厚度，改善轧制质量，使得制得的C70350镍硅青铜带材表面平整光滑。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1，一种C70350镍硅青铜带材的制备方法，包括以下步骤
(1)物料称取：依次称取定量铜、镍、钴、硅，备用；
(2)混合：将经步骤(1)取得的各类原料加入容器中，经搅拌5min混合均匀，得到混合物料；
(3)高温冶炼：将混合物料加入真空感应炉中将混合物料熔融呈液态，得到合金液，冶炼温度为2900℃的，处理时间7h；
(4)一次浇注成型：将经步骤(3)加工制得的合金液进行浇注处理，得到呈块状的合金电极坯；
(5)重熔冶炼：将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空自耗炉中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的金属液，真空自耗炉的运行温度为1750℃，重熔时间3h；
(6)二次密封浇注成型：将重熔得到的金属液经浇注模具进行处理，控制浇注操作于密封环境下进行，得到合金坯；
(7)压制成型：将经步骤(6)加工得到的合金坯置于模具中进行压制成型，制得合金生坯，成型压力为70MPa，保压时间为20min；
(8)脱模：打开模具，将经步骤(7)压制得到的合金生坯取出；
(9)烧结：将合金生坯放入反应釜中进行烧结，以8℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度1120℃，烧结时间19min，烧结操作在惰性气体气氛下进行；
(10)冷却出炉：对合金生坯进行水冷处理30min，当温度降至36℃时，取出制得的合金生坯，得到C70350镍硅青铜锭；
(11)厚度调节：对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离；
(12)轧制加工：将C70350镍硅青铜锭送入进料区，经轧钢机进行轧制处理，C70350镍硅青铜锭经过一对轧辊之间时，受挤压作用变形呈带状结构轧出，制得C70350镍硅青铜带材，轧制操作在常温环境下进行，C70350镍硅青铜带材的温度以1.5℃/s的速率进行降温，两组轧辊的直径和旋转速度一致，两组轧辊反向旋转。
C70350镍硅青铜带材的质量百分比组成为：铜98.25％、镍0.5％、钴0.8％、硅0.45％。
实施例二
参照图1，一种C70350镍硅青铜带材的制备方法，包括以下步骤
(1)物料称取：依次称取定量铜、镍、钴、硅，备用；
(2)混合：将经步骤(1)取得的各类原料加入容器中，经搅拌3min混合均匀，得到混合物料；
(3)高温冶炼：将混合物料加入真空感应炉中将混合物料熔融呈液态，得到合金液，冶炼温度为2700℃的，处理时间9h；
(4)一次浇注成型：将经步骤(3)加工制得的合金液进行浇注处理，得到呈块状的合金电极坯；
(5)重熔冶炼：将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空自耗炉中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的金属液，真空自耗炉的运行温度为1750℃，重熔时间3.2h；
(6)二次密封浇注成型：将重熔得到的金属液经浇注模具进行处理，控制浇注操作于密封环境下进行，得到合金坯；
(7)压制成型：将经步骤(6)加工得到的合金坯置于模具中进行压制成型，制得合金生坯，成型压力为60MPa，保压时间为18min；
(8)脱模：打开模具，将经步骤(7)压制得到的合金生坯取出；
(9)烧结：将合金生坯放入反应釜中进行烧结，以6℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度1095℃，烧结时间54min，烧结操作在惰性气体气氛下进行；
(10)冷却出炉：对合金生坯进行水冷处理30min，当温度降至39℃时，取出制得的合金生坯，得到C70350镍硅青铜锭；
(11)厚度调节：对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离；
(12)轧制加工：将C70350镍硅青铜锭送入进料区，经轧钢机进行轧制处理，C70350镍硅青铜锭经过一对轧辊之间时，受挤压作用变形呈带状结构轧出，制得C70350镍硅青铜带材，轧制操作在常温环境下进行，C70350镍硅青铜带材的温度以1.5℃/s的速率进行降温，两组轧辊的直径和旋转速度一致，两组轧辊反向旋转。
C70350镍硅青铜带材的质量百分比组成为：铜96.8％、镍1.5％、钴1.1％、硅0.6％。
实施例三
参照图1，一种C70350镍硅青铜带材的制备方法，包括以下步骤
(1)物料称取：依次称取定量铜、镍、钴、硅，备用；
(2)混合：将经步骤(1)取得的各类原料加入容器中，经搅拌4min混合均匀，得到混合物料；
(3)高温冶炼：将混合物料加入真空感应炉中将混合物料熔融呈液态，得到合金液，冶炼温度为3000℃的，处理时间6h；
(4)一次浇注成型：将经步骤(3)加工制得的合金液进行浇注处理，得到呈块状的合金电极坯；
(5)重熔冶炼：将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空自耗炉中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的金属液，真空自耗炉的运行温度为1800℃，重熔时间3.7h；
(6)二次密封浇注成型：将重熔得到的金属液经浇注模具进行处理，控制浇注操作于密封环境下进行，得到合金坯；
(7)压制成型：将经步骤(6)加工得到的合金坯置于模具中进行压制成型，制得合金生坯，成型压力为55MPa，保压时间为28min；
(8)脱模：打开模具，将经步骤(7)压制得到的合金生坯取出；
(9)烧结：将合金生坯放入反应釜中进行烧结，以6℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度1100℃，烧结时间55min，烧结操作在惰性气体气氛下进行；
(10)冷却出炉：对合金生坯进行水冷处理30min，当温度降至37℃时，取出制得的合金生坯，得到C70350镍硅青铜锭；
(11)厚度调节：对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离；
(12)轧制加工：将C70350镍硅青铜锭送入进料区，经轧钢机进行轧制处理，C70350镍硅青铜锭经过一对轧辊之间时，受挤压作用变形呈带状结构轧出，制得C70350镍硅青铜带材，轧制操作在常温环境下进行，C70350镍硅青铜带材的温度以0.7℃/s的速率进行降温，两组轧辊的直径和旋转速度一致，两组轧辊反向旋转。
C70350镍硅青铜带材的质量百分比组成为：铜96.1％、镍1.9％、钴1.3％、硅0.7％。
实施例四
参照图1，一种C70350镍硅青铜带材的制备方法，包括以下步骤
(1)物料称取：依次称取定量铜、镍、钴、硅，备用；
(2)混合：将经步骤(1)取得的各类原料加入容器中，经搅拌3min混合均匀，得到混合物料；
(3)高温冶炼：将混合物料加入真空感应炉中将混合物料熔融呈液态，得到合金液，冶炼温度为2750℃的，处理时间9h；
(4)一次浇注成型：将经步骤(3)加工制得的合金液进行浇注处理，得到呈块状的合金电极坯；
(5)重熔冶炼：将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空自耗炉中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的金属液，真空自耗炉的运行温度为1650℃，重熔时间4h；
(6)二次密封浇注成型：将重熔得到的金属液经浇注模具进行处理，控制浇注操作于密封环境下进行，得到合金坯；
(7)压制成型：将经步骤(6)加工得到的合金坯置于模具中进行压制成型，制得合金生坯，成型压力为40MPa，保压时间为30min；
(8)脱模：打开模具，将经步骤(7)压制得到的合金生坯取出；
(9)烧结：将合金生坯放入反应釜中进行烧结，以9℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度1150℃，烧结时间14min，烧结操作在惰性气体气氛下进行；
(10)冷却出炉：对合金生坯进行水冷处理30min，当温度降至44℃时，取出制得的合金生坯，得到C70350镍硅青铜锭；
(11)厚度调节：对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离；
(12)轧制加工：将C70350镍硅青铜锭送入进料区，经轧钢机进行轧制处理，C70350镍硅青铜锭经过一对轧辊之间时，受挤压作用变形呈带状结构轧出，制得C70350镍硅青铜带材，轧制操作在常温环境下进行，C70350镍硅青铜带材的温度以0.6℃/s的速率进行降温，两组轧辊的直径和旋转速度一致，两组轧辊反向旋转。
C70350镍硅青铜带材的质量百分比组成为：铜95.1％、镍2.5％、钴1.5％、硅0.9％。
工作原理：通过重熔冶炼，将一次熔炼的合金电极坯作为负极置于真空系统中，水冷结晶器作为正极，通以低压直流电，利用电弧放出的热量使电极熔化，通过金属液与熔坯的充分作用，使得铜、镍和钴金属材料被精炼，在电极熔化的同时，金属液在水冷结晶器内结晶，从而得到重熔的合金液，该过程中进行去气处理，降低制得合金中的气体含量，制得的C70350镍硅青铜性能稳定；通过二次密封浇注成型，在浇注过程中有效隔绝空气，使得浇注的密封性好，避免空气干扰，制备得到的C70350镍硅青铜铸胚不存在裂纹和夹杂的情况，保障后续轧制操作的质量，避免带材出现鼓包的现象；通过在轧制加工前进行厚度调节，对轧钢机上的挤压变形结构进行调整，改变两组轧辊之间的相对应距离，从而可制得不同厚度的C70350镍硅青铜带材，且可根据具体C70350镍硅青铜锭的规格适应调整轧制厚度，改善轧制质量，使得制得的C70350镍硅青铜带材表面平整光滑。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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