一種制備銅合金閥門管件的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為：Ni8-9％、Co1-2％、Zn5-7％、Cr0.05-0.06％、Sb0.3-0.4％、V0.03-0.04％、Fe0.03-0.04％、Nb0.01-0.02％、Mn0.01-0.02％、Ce0.05-0.06％、Mo0.03-0.04％，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，通過采用精密鑄造和噴丸技術(shù)，提高了閥門管件的致密性，簡(jiǎn)化了工藝、提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】一種制備銅合金閥門管件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備銅合金閥門管件的方法，屬于銅基合金制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳銅合金由于具有良好的機(jī)械性能、耐磨性、耐蝕性等，因而在閥門管件制造領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用，但鑒于鎳銅合金較差的熱加工性能，鎳銅合金棒材的成形方式主要是鑄造，但鑄造成型的鎳銅合金存在內(nèi)部缺陷多，致密性較差，長(zhǎng)期使用容易出現(xiàn)滲漏等問題，這使得鑄造鎳銅合金的可靠 性、成品率、使用壽命、材料利用率等均受到限制；而且現(xiàn)有技術(shù)制備鎳銅合金需經(jīng)過反復(fù)的壓力加工、均勻化退火，且其加工工藝復(fù)雜，致使現(xiàn)有的鎳銅合金成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種解決現(xiàn)有技術(shù)鑄造鎳銅合金閥門管件內(nèi)部缺陷多、致密性差問題、簡(jiǎn)化工藝、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的制作鎳銅合金閥門管件的生產(chǎn)工藝。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明公開了一種熔模鑄造法制備鎳銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 8-9%、Co 1-2%, Zn 5-7%, Cr0.05-0.06 %、Sb 0.3-0.4%, V 0.03-0.04 Fe 0.03-0.04%, Nb 0.01-0.02 Mn0.01-0.02%, Ce 0.05-0.06%,Mo 0.03-0.04%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
所鎳銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述鎳銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380-1390°C，澆注:澆鑄溫度為1360-1370°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在860-880°C下保溫120-150分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于300C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到360-380°C保溫12-14小時(shí)；之后以2V /分鐘降溫速率降到310-330°C，保溫8-9小時(shí)，后以1°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時(shí)，后再以1°C /分鐘降溫速率降到210-230°C，保溫5-6小時(shí)，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 15-17%,Cu 5-6%, Ti 4-5%, Mg 3-4%, Sn 0.01-0.02%,Ti 6_7%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0005]作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 8.5 %、Co 1.5 Zn 5.5 %, Cr0.055%, Sb 0.35%, V 0.035%, Fe 0.035%, Nb 0.015%, Mn 0.015%, Ce 0.055%, Mo0.035%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 8%、Co 1%,Ζη 5%,Cr 0.05%,Sb 0.3%,V 0.03%, Fe 0.03%, Nb 0.01%, Mn 0.01%, Ce 0.05%, Mo 0.03%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 9%,Co 2%,Zn 7%,Cr 0.06%,Sb 0.4%,V
0.04%, Fe 0.04%, Nb 0.02%, Mn 0.02%, Ce 0.06%, Mo 0.04%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
作為優(yōu)選，熔煉溫度為1385°C，澆鑄溫度為1365°C。
[0006]作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:銅合金閥門管件在370°C保溫13小時(shí)；后以2V /分鐘降溫速率降到320°C，保溫8小時(shí)，后以I°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時(shí)，后再以1°C /分鐘降溫速率降到220°C，保溫5.5小時(shí)，空冷至室溫，。
[0007]作為優(yōu)選，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 16%, Cu 5.5%，Ti 4.5%，Mg3.5%，Sn 0.015%, Ti 6.5%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。 [0008]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明精密鑄造鎳銅合金閥門管件根據(jù)成品要求設(shè)計(jì)的模具及工藝，細(xì)化了晶粒，減少了鎳銅合金內(nèi)部缺陷，提高了鎳銅合金的延展性能，提高了鎳銅合金閥門管件的致密性，簡(jiǎn)化了工藝、提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0009]
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1:
提供一種熔模鑄造法制備鎳銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 8%、Co 1%, Zn 5%, Cr 0.05%, Sb 0.3%, V 0.03%, Fe 0.03%, Nb
0.01 %、Mn 0.01%, Ce 0.05%, Mo 0.03%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
所鎳銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述鎳銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380°C，澆注:澆鑄溫度為1360°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在860°C下保溫120分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于30°C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到360°C保溫12小時(shí)；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時(shí)，后以TC /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時(shí)，后再以1°C /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時(shí)，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ；鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為=Zn 15%,Cu 5%,Ti 4%,Mg 3%,Sn 0.01%,Ti 6%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0011]實(shí)施例2:
提供一種熔模鑄造法制備鎳銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 9%, Co 2%, Zn 7%, Cr 0.06%, Sb 0.4%, V 0.04%, Fe 0.04%, Nb
0.02%,Mn 0.02%, Ce 0.06%, Mo 0.04%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
所鎳銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述鎳銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1390°C，澆注:澆鑄溫度為1370°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在880°C下保溫150分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于30°C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到380°C保溫14小時(shí)；之后以2°C /分鐘降溫速率降到330°C，保溫9小時(shí)，后以1℃/分鐘降溫速率降到280°C，保溫6小時(shí)，后再以1°C /分鐘降溫速率降到230℃，保溫6小時(shí)，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ；鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為=Zn 17%, Cu 6%, Ti 5%,Mg 4%, Sn 0.02%, Ti 7%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0012]實(shí)施例3:
提供一種熔模鑄造法制備鎳銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 8.2%、Co 1.2%, Zn 6%, Cr 0.052%, Sb 0.32%, V 0.032%, Fe0.032%,Nb 0.012%,Mn 0.012%,Ce 0.052%,Mo 0.032%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
所鎳銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述鎳銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1385°C，澆注:澆鑄溫度為1360°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在860°C下保溫120分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于30°C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到360°C保溫12小時(shí)；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時(shí)，后以1℃ /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時(shí)，后再以1℃ /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時(shí)，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ；鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 16%, Cu 5.2%, Ti 4.2%, Mg 3.2%, Sn 0.012%, Ti 6.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0013]實(shí)施例4:
提供一種熔模鑄造法制備鎳銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 8.4%、Co 1.4%, Zn 5.4%, Cr 0.054%, Sb 0.34%, V 0.034%, Fe0.034%,Nb 0.014%,Mn 0.014%,Ce 0.054%,Mo 0.034%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
所鎳銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述鎳銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1390°C，澆注:澆鑄溫度為1370°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在880°C下保溫150分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于30°C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到380°C保溫14小時(shí)；之后以2°C /分鐘降溫速率降到330°C，保溫9小時(shí)，后以1°C /分鐘降溫速率降到280°C，保溫6小時(shí)，后再以1℃/分鐘降溫速率降到230℃，保溫6小時(shí)，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ；鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 16.2%, Cu 5.4%, Ti 4.4%, Mg 3.4%, Sn 0.014%, Ti 6.4%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0014]實(shí)施例5: 提供一種熔模鑄造法制備鎳銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 8.6%、Co 1.6%, Zn 5.6%, Cr 0.056%, Sb 0.36%, V 0.036%, Fe0.036%,Nb 0.016%,Mn 0.016%,Ce 0.056%,Mo 0.036%，余量為銅及不可避免的非金
屬夾雜，
所鎳銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述鎳銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380°C，澆注:澆鑄溫度為1360°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在860°C下保溫120分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于30°C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到360°C保溫12小時(shí)；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時(shí)，后以1°C /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時(shí)，后再以TC /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時(shí)，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 15.6%, Cu 5.6%, Ti 4.6%, Mg 3.6%, Sn 0.016%, Ti 6.6%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0015]實(shí)施例6:
提供一種熔模鑄造法制備鎳銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 8.8%、Co 1.8%, Zn 5.8%, Cr 0.058%, Sb 0.38%, V 0.038%, Fe
0.038%,Nb 0.018%,Mn 0.018%,Ce 0.058%,Mo 0.038%，余量為銅及不可避免的非金
屬夾雜，
所鎳銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述鎳銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380°C，澆注:澆鑄溫度為1360°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在860°C下保溫120分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于30°C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到360°C保溫12小時(shí)；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時(shí)，后以TC /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時(shí)，后再以TC /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時(shí)，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 15.8%, Cu 5.8%, Ti 4.8%, Mg 3.8%, Sn 0.018%, Ti 6.8%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
【權(quán)利要求】
1.一種制備銅合金閥門管件的方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 8-9%, Co 1-2%, Zn 5-7%, Cr 0.05-0.06%, Sb 0.3-0.4%, V 0.03-0.04%, Fe0.03-0.04%,Nb 0.01-0.02%,Mn 0.01-0.02%,Ce 0.05-0.06%,Mo 0.03-0.04%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜， 所銅合金閥門管件的制備方法，包括以下步驟:根據(jù)上述銅合金化學(xué)成分要求進(jìn)行配料，先加入純銅錠，待純銅錠熔化后加鎳鋅合金，再加鈷，最后加入含其他合金元素，熔煉溫度為1380-1390°C，澆注:澆鑄溫度為1360-1370°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥門管件在860-880°C下保溫120-150分鐘，然后在該溫度進(jìn)行淬火處理；冷卻速率為大于30°C /秒；之后將銅合金閥門管件加熱到360-380°C保溫12-14小時(shí)；之后以2V /分鐘降溫速率降到310-330°C，保溫8-9小時(shí)，后以1°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時(shí)，后再以1°C /分鐘降溫速率降到210-230°C，保溫5-6小時(shí)，空冷至室溫， 熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設(shè)備的裝載臺(tái)上進(jìn)行噴丸處理；裝載臺(tái)以6rad /min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)；噴丸的噴射角在40-70°之間不斷變化；噴射壓力為0.2MPa ;鋁合金彈丸的粒徑為0.1mm ;噴丸時(shí)間為90分鐘，得到最終閥門管件，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 15-17%, Cu 5-6%, Ti 4-5%,Mg 3-4%, Sn 0.01-0.02%, Ti 6_7%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
2.如權(quán)利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學(xué)成分重量百分比為:Ni8.5%, Co 1.5%, Zn 5.5%, Cr 0.055 %, Sb 0.35%, V 0.035 %, Fe 0.035 %, Nb0.015%,Mn 0.015%, Ce 0.055%, Mo 0.035%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
3.如權(quán)利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學(xué)成分重量百分比為:Ni8%,Co 1%, Zn 5%, Cr 0.05%, Sb 0.3%, V 0.03%, Fe 0.03%, Nb 0.01%, Mn 0.01%,Ce 0.05%,Mo 0.03%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
4.如權(quán)利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學(xué)成分重量百分比為:Ni9%,Co 2%, Zn 7%, Cr 0.06%, Sb 0.4%, V 0.04%, Fe 0.04%, Nb 0.02%, Mn 0.02%,Ce 0.06%,Mo 0.04%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
5.如權(quán)利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，熔煉溫度為1385°C，澆鑄溫度為1365 O。
6.如權(quán)利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學(xué)成分重量百分比為:銅合金閥門管件在370°C保溫13小時(shí)；后以2°C /分鐘降溫速率降到320°C，保溫8小時(shí)，后以I°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時(shí)，后再以1°C /分鐘降溫速率降到220°C，保溫5.5小時(shí)，空冷至室溫。
7.如權(quán)利要求1或7所述的制備銅合金閥門管件的方法，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Zn 16%, Cu 5.5%, Ti 4.5%, Mg 3.5%, Sn 0.015%, Ti 6.5%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
【文檔編號(hào)】C22C9/06GK103540793SQ201310536911
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】李茜, 王文姣, 邢桂生 申請(qǐng)人:李茜