專利名稱：一種風電裝備用高傳導高彈性合金棒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風電裝備用高傳導高彈性合金棒及其制備方法
背景技術(shù)：
鈹青銅是典型的高傳導高彈性銅合金，其主要應(yīng)用于風電裝備的技術(shù)領(lǐng)域中，例如主要用于風電裝備中的各種彈性元件、軸承、齒輪、特殊的無火花工具的制造，但是其價格昂貴，生產(chǎn)成本較高而且成材率低。特別是鈹具有很強的毒性，對人體和環(huán)境的危害性較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風電裝備用高傳導高彈性合金棒及其制備方法。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種風電裝備用高傳導高彈性合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量2-4%的鎳，占合金棒總重量1-3%的磷，占合金棒總重量1-3%的鋅，余量為銅。在本發(fā)明的實施例中，銅為電解銅?！N風電裝備用高傳導高彈性合金棒的制備方法，包括以下步驟I)按照上述配比將銅、鎳、磷、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1300°C -1450°C，待完全熔化后將液態(tài)合金保溫至1380°C ；2)將完全熔化的液態(tài)合金充分攪拌后，在其上面覆蓋石墨粉以防止其氧化；3)保溫時間30-40分鐘后，重新升溫并開啟工頻電爐的振動裝置，將液態(tài)合金鑄造成規(guī)定外徑和長度的實心合金錠材；4)擠壓步驟3)鑄造成的實心合金錠材，擠制出規(guī)定外徑的合金棒，然后通過矯直及車床加工成成品規(guī)格直徑的成品。在本發(fā)明公開的制備方法的實施例中，銅為電解銅。在本發(fā)明公開的制備方法的實施例中，步驟2)中的石墨粉為高純度鱗片狀石墨粉，覆蓋厚度為17-22cm。在本發(fā)明公開的制備方法的實施例中，步驟3)中采用水平連鑄方法鑄造液態(tài)合金。本發(fā)明采用成本低廉的金屬元素鎳、磷、鋅、銅按照一定的成分配比，適當?shù)臏囟燃按笮蛿D壓機擠壓生產(chǎn)出完全能夠取代含有毒性而且價格昂貴的含鈹合金。該產(chǎn)品同樣具有較高的強度、彈性、硬度、耐磨性和抗疲勞等優(yōu)點，還有優(yōu)良的導電性、導熱性、耐腐蝕性、耐高低溫、無磁、沖擊時不產(chǎn)生火花等特性。


圖I為本發(fā)明提供的風電裝備用高傳導高彈性合金棒的制作方法流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但并非限制本發(fā)明的應(yīng)用范圍。實施例I風電裝備用高傳導高彈性合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量2%的鎳，占合金棒總重量1%的磷，占合金棒總重量I %的鋅，余量為銅。上述風電裝備用高傳導高彈性合金棒成品通過以下方法得到步驟一按照配比將銅、鎳、磷、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1300°C _1450°C完全熔化后保溫至1380 C。步驟二 用特制石墨工具將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度約為17-22cm。步驟三保溫時間30-40分鐘后，重新升溫至1440°C，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為0. 5次/秒。采用水平連鑄方法鑄造成外徑為350mm，長度為450mm的實心合金錠材。步驟四采用2300噸雙動擠壓機擠壓合金錠加熱溫度為450_550°C，擠壓模定徑帶長度為12mm，擠壓模角為75度，擠壓溫度為850°C，擠壓速度V = 17mm/s。步驟五擠制出外徑為50mm,公差為+/-Imm的合金棒后通過矯直及車床加工成直徑為45mm,公差為+/-0. 05mm,然后作為成品包裝。實施例2風電裝備用高傳導高彈性合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量4%的鎳，占合金棒總重量3 %的磷，占合金棒總重量3 %的鋅，余量為電解銅。上述風電裝備用高傳導高彈性合金棒成品通過與實施例I相同的方法得到。實施例3風電裝備用高傳導高彈性合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量3%的鎳，占合金棒總重量I. 5%的磷，占合金棒總重量2%的鋅,余量為銅。上述風電裝備用高傳導高彈性合金棒成品通過與實施例I相同的方法得到。比較例I傳統(tǒng)銅合金棒由以下組分組成占合金棒總重量64-66%的銅，余量為鋅。上述傳統(tǒng)銅合金棒采用本領(lǐng)域公知的方法得到。比較例2鈹青銅合金棒由以下組分組成占合金棒總重量1.8-2. 1%的鈹，占合金棒總重量0. 2-0. 5%的鎳，余量為銅，其中雜質(zhì)含量< 0. 5%。上述鈹青銅合金棒采用本領(lǐng)域公知的方法得到。本發(fā)明的風電裝備用高傳導高彈性合金棒以及傳統(tǒng)銅合金棒和鈹青銅合金棒的機械性能如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種風電裝備用高傳導高彈性合金棒，其特征在于，由以下組分組成占合金棒總重量2-4%的鎳，占合金棒總重量1-3%的磷，占合金棒總重量1-3%的鋅,余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風電裝備用高傳導高彈性合金棒，其特征在于，銅為電解銅。
3.—種如權(quán)利要求I所述的風電裝備用高傳導高彈性合金棒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)按照配比將銅、鎳、磷、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1300°C-1450°C，待完全熔化后將液態(tài)合金保溫至1380°C ； 2)將完全熔化的液態(tài)合金充分攪拌后，在其上面覆蓋石墨粉以防止其氧化； 3)保溫時間30-40分鐘后，重新升溫并開啟工頻電爐的振動裝置，將液態(tài)合金鑄造成規(guī)定外徑和長度的實心合金錠材； 4)擠壓步驟3)鑄造成的實心合金錠材，擠制出規(guī)定外徑的合金棒，然后通過矯直及車床加工成成品規(guī)格直徑的成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風電裝備用高傳導高彈性合金棒的制備方法，其特征在于，銅為電解銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風電裝備用高傳導高彈性合金棒的制備方法，其特征在于，步驟2)中的石墨粉為高純度鱗片狀石墨粉，覆蓋厚度為17-22cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風電裝備用高傳導高彈性合金棒的制備方法，其特征在于，步驟3)中，采用水平連鑄方法鑄造液態(tài)合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風電裝備用高傳導高彈性合金棒，由以下組分組成占合金棒總重量2-4％的鎳，占合金棒總重量1-3％的磷，占合金棒總重量1-3％的鋅，余量為銅。本發(fā)明還涉及一種風電裝備用高傳導高彈性合金棒的制備方法。該發(fā)明采用成本低廉的金屬元素鎳、磷、鋅、銅按照一定的成分配比，適當?shù)臏囟燃按笮蛿D壓機擠壓生產(chǎn)出完全能夠取代含有毒性而且價格昂貴的含鈹合金。該產(chǎn)品同樣具有較高的強度、彈性、硬度、耐磨性和抗疲勞等優(yōu)點，還有優(yōu)良的導電性、導熱性、耐腐蝕性、耐高低溫、無磁、沖擊時不產(chǎn)生火花等特性。
文檔編號C22C9/06GK102628123SQ201210124050
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, 陸海榮 申請人:蘇州天兼金屬新材料有限公司