專利名稱:無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料。
背景技術(shù)：
自然界中充斥著各種磁場(chǎng)，而且在不同自然環(huán)境中存在著不同的腐蝕，既能在大氣和含鹽分水中具有很好耐腐蝕性能，而且又能抗磁場(chǎng)干擾的材料，成為了現(xiàn)代工業(yè)越來(lái)越迫切的要求。銅不但在大氣和含鹽分水中具有很好耐腐蝕性能，而且溶入水中的銅離子有殺菌作用，可以防止鹽水中生物污損。通常使用銅合金在鹽水和大氣環(huán)境同時(shí)使用情況下耐腐蝕性能差，而且防磁性能差，作為設(shè)備保護(hù)罩使用一段時(shí)間后，會(huì)使其內(nèi)部設(shè)備測(cè)向精度誤增大，影響設(shè)備測(cè)向精度。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料，按重量百分比計(jì)，該合金成分為Ni 0.05～2wt％，Al 2～15wt％，Zn 0.5～8wt％，Sn 1～10wt％，余量為Cu。
一種無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料的制備方法，該方法包括下述步驟(1)、按本發(fā)明的無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料的合金成分含量進(jìn)行備料，其中，銅原料是采用電解銅；(2)、對(duì)電解銅、Ni、Sn、Zn分別進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度分別為150℃～300℃；(3)、對(duì)坩堝進(jìn)行預(yù)熱至暗紅色；(4)、在坩堝中加入經(jīng)預(yù)熱的電解銅升溫熔化，熔融液的溫度達(dá)到1180℃～1220℃；(5)、對(duì)上述熔融液進(jìn)行脫氧處理，攪拌均勻，脫氧后靜止；(6)、在上述熔融液中加入預(yù)熱的原料Ni、Sn，并攪拌均勻，溫度達(dá)1080℃～1120℃；(7)、在上述合金液中加入預(yù)熱的原料Zn，并攪拌均勻；(8)、待坩堝中的料全融后加入原料Al，并攪拌均勻，全部融后，最后將合金液澆注成銅合金鑄錠。
為調(diào)整銅合金鑄錠內(nèi)部組織和相結(jié)構(gòu)以及表面狀態(tài)，從而達(dá)到所需的機(jī)械性能和耐腐蝕性能，無(wú)磁耐蝕銅合金采用了鍛造工藝。
其工藝條件是(1)將銅合金加熱至720℃，保溫1小時(shí)；(2)用150公斤鍛錘空氣自由鍛，鍛造成杯形零件毛坯；(3)冷卻采用水淬冷卻。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)、本發(fā)明的無(wú)磁耐蝕銅合材料在大氣和鹽水中都具有很好耐腐性能，尤其在鹽水和大氣環(huán)境同時(shí)使用情況下，耐腐蝕能力很強(qiáng)。
(2)、該材料具有較低的磁化率，在使用過(guò)程中磁性能穩(wěn)定。
(3)、該材料加工方便，生產(chǎn)效率高，可根據(jù)用戶要求，機(jī)加工成不同規(guī)格、型號(hào)的產(chǎn)品，方便用戶使用。
(4)、本發(fā)明的合金成分含量范圍較寬，可以生產(chǎn)系列化的無(wú)磁耐蝕銅合金，并能根據(jù)用戶不同的需求，制定無(wú)磁耐蝕銅合金技術(shù)性能標(biāo)準(zhǔn)，從而使無(wú)磁耐蝕銅合金規(guī)范化、系列化。
(5)、該材料加工價(jià)格便宜，其合金中金屬成分易獲得。
(6)、該材料加工簡(jiǎn)單方便，可操作性大。
本發(fā)明的無(wú)磁耐蝕銅合材料可用于船舶工業(yè)、儀表材科工業(yè)等部門，可作為精密儀器儀表的保護(hù)罩。
圖1為制備本發(fā)明的無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料的熔煉工藝流程圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1采用下述工藝步驟制備無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料，并結(jié)合圖1(熔煉工藝流程圖)進(jìn)行說(shuō)明。
(1)、按照下述的合金成分含量進(jìn)行備料，其中，銅原料是采用電解銅，Ni 0.05wt％，Al 15wt％，Zn 8wt％，Sn 1wt％，余量為Cu；(2)、對(duì)電解銅、Ni、Sn、Zn分別進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度分別為200℃；(3)、對(duì)坩堝進(jìn)行預(yù)熱至暗紅色；(4)、在坩堝中加入經(jīng)預(yù)熱的電解銅升溫熔化，熔融液的溫度達(dá)到1200℃；(5)、對(duì)上述熔融液進(jìn)行脫氧處理，攪拌均勻，脫氧后靜止；(6)、在上述熔融液中加入預(yù)熱的原料Ni、Sn，并攪拌均勻，溫度達(dá)1100℃；(7)、在上述合金液中加入預(yù)熱的原料Zn，并攪拌均勻；(8)、待坩堝中的料全融后加入原料Al，并攪拌均勻，全部融后，最后將合金液澆注成銅合金鑄錠。
(9)、然后再進(jìn)行鍛造工藝，其工藝條件是將銅合金加熱至720℃，再保溫1小時(shí)；然后用150公斤鍛錘空氣自由鍛；最后，采用水淬冷卻。實(shí)施例1的銅合金在鹽湖中投放一年的失重和平均腐蝕速率如下表1。
實(shí)施例2實(shí)施例2除合金成分含量和實(shí)施例1不同外，其他均和實(shí)施例1相同。
該實(shí)施例2的銅合金成分含量為Ni 2wt％，Al 2wt％，Zn 0.5wt％，Sn 10wt％，余量為Cu。
表1
實(shí)施例3實(shí)施例3除合金成分含量和實(shí)施例1不同外，其他均和實(shí)施例1相同。
該實(shí)施例3的銅合金成分含量為Ni 1wt％，Al 8wt％，Zn 4wt％，Sn 5wt％，余量為Cu。
對(duì)該實(shí)施例3的無(wú)磁耐蝕銅合金材料抗磁性能進(jìn)行測(cè)試。該測(cè)試模擬無(wú)磁耐蝕銅合金材料裝機(jī)使用狀態(tài)，驗(yàn)證無(wú)磁耐蝕銅合金材料經(jīng)外界強(qiáng)磁場(chǎng)磁化后，對(duì)磁方位傳感器測(cè)向精度的影響。所采用的測(cè)試設(shè)備為1、MODELGDM-8145數(shù)字表；2、DH1715A-3雙路穩(wěn)壓穩(wěn)流電源；3、陀螺儀表綜合測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)；4、CC-CD-401型磁方位傳感器。
測(cè)試方法采用下述三個(gè)步驟第一個(gè)測(cè)試步驟是將磁方位傳感器固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，每轉(zhuǎn)30°讀取X、Y值，計(jì)算測(cè)試精度，測(cè)量和計(jì)算結(jié)果見下表2。
表2
第二個(gè)測(cè)試步驟是在無(wú)磁耐蝕銅合金腔體磁化前，將磁方位傳感器裝在該銅合金材料的腔體中，并固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，每轉(zhuǎn)30°讀取X、Y值，計(jì)算測(cè)試精度。測(cè)量和計(jì)算結(jié)果如下表3。
表3
第三個(gè)測(cè)試步驟是在無(wú)磁耐蝕銅合金腔體進(jìn)行外界強(qiáng)磁場(chǎng)磁化后，再將磁方位傳感器裝入腔體中，并將腔體固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，每轉(zhuǎn)30°讀取X、Y值，計(jì)算測(cè)試精度。測(cè)量和計(jì)算結(jié)果如下表4。
表4
經(jīng)過(guò)對(duì)該實(shí)施例3的無(wú)磁耐蝕銅合金材料抗磁性能進(jìn)行測(cè)試結(jié)果表明，本發(fā)明的無(wú)磁耐蝕銅合金具有較低的磁化率，在使用過(guò)程中磁性能穩(wěn)定。
該實(shí)施例3的無(wú)磁耐蝕銅合金材料與紫銅、硅青銅在鹽湖中一年腐蝕情況對(duì)比見下述表5。
表5
經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)施例3的無(wú)磁耐蝕銅合金材料與紫銅、硅青銅在鹽湖中一年腐蝕情況對(duì)比表明，本發(fā)明的無(wú)磁耐蝕銅合金材料鹽水中耐腐蝕能力強(qiáng)于硅青銅。
綜上所述，本發(fā)明的無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料是通過(guò)合理添加適量的合金元素制備而成，在含鹽分水中有很好耐腐蝕性能而且抗磁性能穩(wěn)定，尤其在鹽水和大氣環(huán)境同時(shí)使用情況下，其耐腐蝕性能效果也很好，可廣泛應(yīng)用于船舶工業(yè)、儀表材料工業(yè)等部門，作為精密儀器儀表的保護(hù)罩比通常使用的銅合金具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的無(wú)磁性耐腐蝕銅合金改變了普通銅合金的耐腐蝕性能差、防磁性能差的缺點(diǎn)，可以作為設(shè)備保護(hù)罩，不影響設(shè)備測(cè)向精度。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，該合金成分為Ni 0.05～2wt％，Al 2～15wt％，Zn 0.5～8wt％，Sn 1～10wt％，余量為Cu。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，該合金成分為Ni0.05～2wt％，Al2～15wt％，Zn0.5～8wt％，Sn1～10wt％，余量為Cu。本發(fā)明的無(wú)磁性耐腐蝕銅合金材料是通過(guò)合理添加適量的合金元素制備而成，在含鹽分水中有很好耐腐蝕性能而且抗磁性能穩(wěn)定，尤其在鹽水和大氣環(huán)境同時(shí)使用情況下，其耐腐蝕性能效果也很好，可廣泛應(yīng)用于船舶工業(yè)、儀表材料工業(yè)等部門，作為精密儀器儀表的保護(hù)罩比通常使用的銅合金具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的無(wú)磁性耐腐蝕銅合金改變了普通銅合金的耐腐蝕性能差、防磁性能差的缺點(diǎn)，可以作為設(shè)備保護(hù)罩，不影響設(shè)備測(cè)向精度。
文檔編號(hào)C22C9/01GK1990889SQ200510132807
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月27日
發(fā)明者朱琳, 賀金宇, 謝水生 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan