一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為：Ni?15-17％、Al?3-4％、Mg?8-9％、Sn?0.03-0.04％、Sb?0.03-0.04％、Ca?0.01-0.02％、Bi?0.03-0.04％、Ti?0.01-0.02％、Mn?0.01-0.02％、Y?0.02-0.03％、Mo?0.03-0.04％，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)，提高了閥體的致密性，簡化了工藝、提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種精密鑄造鏡銅合金閥體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，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，因而在閥體制造領(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)鑄造鎳銅合金閥體內(nèi)部缺陷多、致密性差問題、簡化工藝、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的制作鎳銅合金閥體的生產(chǎn)工藝。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明公開了一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 15-17%, Al 3-4%, Mg 8-9%, Sn 0.03-0.04%,Sb 0.03-0.04%, Ca 0.01-0.02%, Bi 0.03-0.04%, Ti 0.01-0.02%, Mn 0.01-0.02%, Y0.02-0.03%,Mo 0.03-0.04%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜，
[0005]所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，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，得到的鎳銅合金閥體在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；之后將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時(shí)；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310-330°C，保溫8-9小時(shí)，后以I°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時(shí)，空冷至室溫，
[0006]熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非
金屬夾雜。
[0007] 作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 16%,Al 3.5%,Mg 8.5%,Sn 0.035%,Sb0.035%, Ca 0.015%, Bi 0.035%, Ti 0.015%, Mn 0.015%, Y 0.025%, Mo 0.035%, Zn
0.085%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
[0008]作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 15.5%,Al 3.2%,Mg 8.2%,Sn 0.032%,Sb 0.032%, Ca 0.012%, Bi 0.032%, Ti 0.012%, Mn 0.012%, Y 0.022%,Mo 0.032%,Zn 0.082%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。[0009]作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 16.5%,Al 3.8%,Mg 8.8%,Sn 0.038%,Sb 0.038%, Ca 0.018%, Bi 0.038%, Ti 0.018%, Mn 0.018%, Y 0.028%,Mo 0.038%,Zn 0.088%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
[0010]作為優(yōu)選，熔煉溫度為1385°C，澆鑄溫度為1365°C。 [0011]作為優(yōu)選，化學(xué)成分重量百分比為:銅合金閥體在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1°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時(shí)。
[0012]作為優(yōu)選，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 9%, Mg 3.5%, Ti 2%, Si
1.5%, Sn 0.1%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明精密鑄造鎳銅合金閥體根據(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，提高了鎳銅合金閥體的致密性，簡化了工藝、提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
[0015]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 16%, Al 3.5%, Mg 8.5%, Sn 0.035%, Sb 0.05%, Ca 0.015%, Bi0.035%,Ti 0.015%,Mn 0.015%,Y 0.025%,Mo 0.035%，余量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0016]所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，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1365°C，后進(jìn)行脫模，得到的鎳銅合金閥體在870°C下保溫130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；之后將銅合金閥體加熱到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)，空冷至室溫，
[0017]熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%,Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1_2%，Sn0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0018]實(shí)施例2:
[0019]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 15.5%, Al 3.2%, Mg 8.2%, Sn 0.032%, Sb 0.032%, Ca 0.012%, Bi
0.032%,Ti 0.012%,Mn 0.012%,Y 0.022%,Mo 0.032%，余量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0020]所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，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，得到的鎳銅合金閥體在860°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；之后將銅合金閥體加熱到360-380°C保溫12-14小時(shí)；之后以2°C /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)，空冷至室溫，
[0021]熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0022]實(shí)施例3:
[0023]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 15.4%, Al 3.4%, Mg 8.4%, Sn 0.034%, Sb 0.034%, Ca 0.014%, Bi0.034%,Ti 0.014%,Mn 0.014%,Y 0.024%,Mo 0.034%，余量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0024]所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，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，得到的鎳銅合金閥體在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；之后將銅合金閥體加熱到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)，空冷至室溫，
[0025]熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0026]實(shí)施例4:
[0027]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 16.5%, Al 3.6%, Mg 8.6%, Sn 0.036%, Sb 0.036%, Ca 0.016%, Bi
0.036%,Ti 0.016%,Mn 0.016%,Y 0.026%,Mo 0.036%，余量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0028]所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，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，得到的鎳銅合金閥體在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；之后將銅合金閥體加熱到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)，空冷至室溫，
[0029]熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0030]實(shí)施例5:[0031]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 15.8%, Al 3.8%, Mg 8.8%, Sn 0.038%, Sb 0.038%, Ca 0.018%, Bi
0.038%,Ti 0.018%,Mn 0.018%,Y 0.028%,Mo 0.038%，余量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0032]所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，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，得到的鎳銅合金閥體在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；之后將銅合金閥體加熱到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)，空冷至室溫，
[0033]熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
[0034]實(shí)施例6:
[0035]提供一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 15.9%, Al 3.9%, Mg 8.9%, Sn 0.039%, Sb 0.039%, Ca 0.019%, Bi
0.039%,Ti 0.019%,Mn 0.019%,Y 0.029%,Mo 0.039%，余量為銅及不可避免的非金屬
夾雜，
[0036]所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，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，得到的鎳銅合金閥體在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；之后將銅合金閥體加熱到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)，空冷至室溫，
[0037]熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu 8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜 。
【權(quán)利要求】
1.一種精密鑄造鎳銅合金閥體的制備方法，其特征在于，合金化學(xué)成分的重量百分比為:Ni 15-17%,Al 3-4%,Mg 8-9%,Sn 0.03-0.04%,Sb 0.03-0.04%,Ca 0.01-0.02%,Bi 0.03-0.04%, Ti 0.01-0.02%, Mn 0.01-0.02%, Y 0.02-0.03%, Mo 0.03-0.04%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜， 所鎳銅合金閥體的制備方法，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，待純銅錠熔化后添加鎳鋁合金，再加鎂，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，得到的鎳銅合金閥體在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；之后將銅合金閥體加熱到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I°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時(shí)，空冷至室溫， 熱處理后將所述閥體放在噴丸設(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，得到最終閥體，所述鋁合金彈丸合金元素組成為:Cu8-10%, Mg 3-4%, Ti 1-3%, Si 1-2%, Sn 0.01-0.2%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
2.如權(quán)利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體制備方法，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 16%, Al 3.5%、Mg 8.5%、Sn 0.035%, Sb 0.035%, Ca 0.015%, Bi 0.035%, Ti0.015%,Mn 0.015%,Y 0.025%,Mo 0.035%, Zn 0.085%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
3.如權(quán)利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體制備方法，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 15.5%, Al 3.2%, Mg 8.2%, Sn 0.032%, Sb 0.032%, Ca 0.012%, Bi 0.032%, Ti0.012%,Mn 0.012%,Y 0.022.%,Mo 0.032%, Zn 0.082%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
4.如權(quán)利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體制備方法，化學(xué)成分重量百分比為:Ni 16.5%, Al 3.8%, Mg 8.8%, Sn 0.038%, Sb 0.038%, Ca 0.018%, Bi 0.038%, Ti0.018%, Mn 0.018%, Y 0.028%, Mo 0.038%, Zn 0.088%，余量為銅及不可避免的非金屬夾雜。
5.如權(quán)利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體制備方法，熔煉溫度為1385°C，澆鑄溫度為 1365。。。
6.如權(quán)利要求1所述的精密鑄造鎳銅合金閥體制備方法，化學(xué)成分重量百分比為:銅合金閥體在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1°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時(shí)。
7.如權(quán)利要求1或6所述的精密鑄造鎳銅合金閥體制備方法，所述鋁合金彈丸合金元素組成為=Cu 9%, Mg 3.5%, Ti 2%, Si 1.5%, Sn 0.1%，余量為鋁及不可避免的非金屬夾雜。
【文檔編號(hào)】C22F1/08GK103469006SQ201310432170
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】王強(qiáng) 申請人:蘇州華宇精密鑄造有限公司