專利名稱：銅鎂中間合金的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有色金屬合金中的銅鎂中間合金的制備工藝，具體地說，涉及一種非真空條件下銅鎂中間合金的制備工藝。
背景技術(shù)：
銅鎂合金絞線是以銅鎂合金為主要原料，加入其他微量元素經(jīng)特殊熔鑄、拉制而成，具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、導(dǎo)電性能優(yōu)良、過載能力大、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)承力索和吊懸線的理想材料。另外，銅鎂合金絞線在揚(yáng)聲器引線、音響及高張力漆包線等特殊用線方面也有較為廣泛的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)微量鎂降低銅的導(dǎo)電性較少，但對(duì)銅有脫氧作用，還能提高銅的高溫抗氧化性；鎂在熔鑄過程中是難以連續(xù)穩(wěn)定控制的元素，實(shí)際應(yīng)用的銅鎂合金，其鎂含量一般小于1 %，過高則壓力加工性能急劇變壞，這類合金只能加工硬化，不能熱處理強(qiáng)化。眾所周知，鎂是一種非?；顫姷慕饘僭?， 其熔點(diǎn)比銅低434°C，其密度是銅的約五分之一，其沸點(diǎn)為1170°c，與銅合金的熔煉溫度接近。如果采用在熔融的銅液中直接添加金屬鎂的方式，在高溫下，鎂極易燃燒和揮發(fā)。不僅影響其在銅中的吸收率，使銅合金中鎂含量難以準(zhǔn)確控制，而且產(chǎn)生大量的氧化渣，混入銅熔體將嚴(yán)重降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此，生產(chǎn)高品質(zhì)銅鎂合金的關(guān)鍵之一是解決如何在銅熔體中添加鎂元素的問題。中國發(fā)明專利CN200910M2708. 7公開了一種銅鎂中間合金的制備方法，是在真空爐中首先將鎂熔化，調(diào)整溫度和真空度后加入金屬銅，快速升溫至熔化，攪拌均勻后澆鑄成型。該專利公布的制備方法，鎂元素?zé)龘p小，銅氧化程度少，可以制得內(nèi)部無明顯缺陷的銅鎂中間合金。其存在的缺陷是制備工藝需要在真空條件下進(jìn)行，鑄件表面呈黑色，單爐次熔煉投料量較低，僅為IOOKg左右，生產(chǎn)效率較低；同時(shí)，真空熔煉設(shè)備投資及運(yùn)行成本較高，不太適用于工業(yè)上規(guī)模批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中銅鎂中間合金真空熔煉存在的不足，提供一種非真空條件下銅鎂中間合金的制備工藝。本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，銅鎂中間合金的制備工藝，按以下步驟進(jìn)行，A、按所要制備的銅鎂中間合金成分的重量百分比進(jìn)行配料，銅50% -95%，鎂 5% -50% ；B、將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐，表面加一層厚1-2厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至 1150-1200°C ；C、通入氮?dú)饧s1分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢后表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化10-15分鐘，期間攪拌2-3次；D、在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后，迅速澆鑄成鑄錠。本發(fā)明所述的覆蓋劑為40-60%玻璃粉、20-40%碳酸鈉、10-30%木炭粉的混合物。
經(jīng)檢測(cè)，按照本發(fā)明工藝制備的銅鎂中間合金，成分均勻，內(nèi)部無明顯缺陷，其技術(shù)指標(biāo)與真空條件下制備的銅鎂中間合金等同，且鑄錠表面呈亮銅色；單爐次熔煉投料量大，每爐次投料量約400Kg，生產(chǎn)效率較真空熔煉工藝提高2倍以上。本制備工藝在常壓條件下即可進(jìn)行，省卻了價(jià)格昂貴的真空熔煉爐和較高的工藝操作要求，大大降低了生產(chǎn)成本，更適合于工業(yè)上規(guī)模化生產(chǎn)，是對(duì)現(xiàn)有銅鎂中間合金制備工藝的一次質(zhì)的改進(jìn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:稱取金屬銅380Kg、金屬鎂20Kg，將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐中，表面加一層厚1_2 厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至1180士5°C。通入氮?dú)?分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化時(shí)間控制在10-15分鐘，期間用石墨棒攪拌2-3次。在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后， 迅速澆鑄成鑄錠。按上述配比及工藝制備的銅鎂中間合金，其化學(xué)成分為Mg:4.8%、銅 95. 2%。實(shí)施例2:稱取金屬銅360Kg、金屬鎂40Kg，將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐中，表面加一層厚1_2 厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至1160士5°C。通入氮?dú)?分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化時(shí)間控制在10-15分鐘，期間用石墨棒攪拌2-3次。在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后， 迅速澆鑄成鑄錠。按上述配比及工藝制備的銅鎂中間合金，其化學(xué)成分為Mg:9.6%、銅 90. 4%。實(shí)施例3:稱取金屬銅320Kg、金屬鎂80Kg，將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐中，表面加一層厚1_2 厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至1170士5°C。通入氮?dú)?分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化時(shí)間控制在10-15分鐘，期間用石墨棒攪拌2-3次。在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后， 迅速澆鑄成鑄錠。按上述配比及工藝制備的銅鎂中間合金，其化學(xué)成分為Mg :18. 8%、銅 81. 2%。實(shí)施例4:稱取金屬銅^OKg、金屬鎂120Kg，將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐中，表面加一層厚1-2 厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至1160士5°C。通入氮?dú)?分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化時(shí)間控制在10-15分鐘，期間用石墨棒攪拌2-3次。在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后， 迅速澆鑄成鑄錠。按上述配比及工藝制備的銅鎂中間合金，其化學(xué)成分為Mg :28. 2%、銅 71. 8%。實(shí)施例5:稱取金屬銅237Kg、金屬鎂16;3Kg，將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐中，表面加一層厚1-2 厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至1160士5°C。通入氮?dú)?分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化時(shí)間控制在10-15分鐘，期間用石墨棒攪拌2-3次。在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后， 迅速澆鑄成鑄錠。按上述配比及工藝制備的銅鎂中間合金，其化學(xué)成分為Mg :38. 5%、銅 61. 5%。實(shí)施例6:稱取金屬銅194Kg、金屬鎂206Kg，將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐中，表面加一層厚1_2 厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至1160士5°C。通入氮?dú)?分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化時(shí)間控制在10-15分鐘，期間用石墨棒攪拌2-3次。在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后， 迅速澆鑄成鑄錠。按上述配比及工藝制備的銅鎂中間合金，其化學(xué)成分為Mg :48. 2%、銅 51. 8%。上述實(shí)施例所述的覆蓋劑為40-60%玻璃粉、20-40%碳酸鈉、10-30%木炭粉的混合物。
權(quán)利要求
1.銅鎂中間合金的制備工藝，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行A、按所要制備的銅鎂中間合金成分的重量百分比進(jìn)行配料，銅50%-95%，鎂 5% -50% ；B、將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐，表面加一層厚1-2厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至 1150-1200°C ；C、通入氮?dú)饧s1分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢后表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化10-15分鐘，期間攪拌2-3次；D、在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后，迅速澆鑄成鑄錠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅鎂中間合金的制備工藝，按以下步驟進(jìn)行，A、按所要制備的銅鎂中間合金成分的重量百分比進(jìn)行配料，銅50％-95％，鎂5％-50％；B、將銅投入中頻感應(yīng)加熱爐，表面加一層厚1-2厘米的覆蓋劑，加熱熔化并升溫至1150-1200℃；C、通入氮?dú)饧s1分鐘后，扒開覆蓋層，使用鐘罩將鎂塊分批次壓入熔體，加入完畢后表面再補(bǔ)加一層厚1厘米左右的覆蓋劑，合金化10-15分鐘，期間攪拌2-3次；D、在模具表層噴涂一層硫磺粉，排出覆蓋劑后，迅速澆鑄成鑄錠。本發(fā)明制備工藝在常壓下即可進(jìn)行，省卻了價(jià)格昂貴的真空熔煉爐和較高的工藝操作要求，大大降低了生產(chǎn)成本，更適合于工業(yè)上規(guī)?；a(chǎn)。是對(duì)現(xiàn)有銅鎂中間合金制備工藝的一次質(zhì)的改進(jìn)。
文檔編號(hào)C22C1/02GK102277513SQ201110240990
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月20日
發(fā)明者王文紅, 臧立國, 范建海, 趙娜娜, 郝麗榮, 陳邵龍, 馬明明, 馬濤 申請(qǐng)人:河北四通新型金屬材料股份有限公司