本發(fā)明涉及一種鈹銅合金及其制備方法。

背景技術(shù)：

鈹銅又稱鈹青銅，是銅合金中的“彈性之王”，經(jīng)固溶時(shí)效熱處理后，可獲得高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性能的產(chǎn)品。高強(qiáng)度鑄造鈹青銅合金，經(jīng)熱處理后不僅具有高強(qiáng)度，很高的硬度而且具有耐磨、耐蝕的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)良的鑄造性能，鈹青銅合金適用于制造各種模具、防爆安全工具、耐磨件如凸輪、齒輪、蝸輪、軸承等。高鈹銅具有高強(qiáng)度、高硬度、高導(dǎo)電性、高彈性、耐磨、耐疲勞、抗腐蝕性及彈性滯后小等特點(diǎn)，主要用于溫度控制器、手機(jī)電池、電腦、汽車零配件、微電機(jī)、電刷針、高級(jí)軸承、眼鏡、接觸件、齒輪、沖頭、各類無(wú)火花開關(guān)、各類焊接用電極及精密鑄造模具等。

高性能鈹銅主要圍繞有色金屬低壓、重力鑄造模具使用的各種工況，通過(guò)深入研究鈹青銅模具材料失效原因、成份和耐金屬液侵蝕性內(nèi)在關(guān)系，開發(fā)了高導(dǎo)電（熱）性、高強(qiáng)度、耐磨性、耐高溫性、高韌性、耐金屬液侵蝕相結(jié)合的高性能鈹青銅模具材料，解決了國(guó)內(nèi)有色金屬低壓、重力鑄造模具易裂、易磨損等難題，顯著提高了模具壽命和鑄件強(qiáng)度；克服了金屬液渣粘附和侵蝕模具；改善了鑄件表面質(zhì)量；降低了生產(chǎn)成本；使模具壽命接近進(jìn)口水平。高性能鈹青銅模具材料硬度在(HRC)38—43之間，密度8.3g/cm3，主加元素為鈹，含鈹1.9%-2.15%，其廣泛適用于塑膠注塑成型模具的內(nèi)鑲件、模芯、壓鑄沖頭、熱流道冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)熱嘴、吹塑模具的整體型腔、汽車模具、磨耗板等。然而，目前市面上的鈹銅合金強(qiáng)度不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種強(qiáng)度高的鈹銅合金及其制備方法。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鈹銅合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鈹12-14份、銅125-127份、鈷5-7份、鎳1-3份、鐵6-8份、鋅1-3份、銥1-3份、鋱1-3份、鏑2-4份、鐿1-3份、鋇2-4份、鎵化釩1-3份、氯化銅4-6份、碳化鎢粉5-7份、氯化銀1-3份、納米二氧化硅2-4份和立方氮化硼微粉4-6份。

進(jìn)一步的，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鈹14份、銅125份、鈷5份、鎳1份、鐵6份、鋅1份、銥1份、鋱1份、鏑2份、鐿1份、鋇2份、鎵化釩1份、氯化銅4份、碳化鎢粉5份、氯化銀1份、納米二氧化硅2份和立方氮化硼微粉4份。

進(jìn)一步的，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鈹12份、銅127份、鈷7份、鎳3份、鐵8份、鋅3份、銥3份、鋱3份、鏑4份、鐿3份、鋇4份、鎵化釩3份、氯化銅6份、碳化鎢粉7份、氯化銀3份、納米二氧化硅4份和立方氮化硼微粉6份。

進(jìn)一步的，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鈹13份、銅126份、鈷6份、鎳2份、鐵7份、鋅2份、銥2份、鋱2份、鏑3份、鐿2份、鋇3份、鎵化釩2份、氯化銅5份、碳化鎢粉6份、氯化銀3份、納米二氧化硅3份和立方氮化硼微粉5份。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種鈹銅合金的制備方法，包括以下步驟：

1）將鈹12-14份、銅125-127份、鈷5-7份、鎳1-3份、鐵6-8份、鋅1-3份、銥1-3份、鋱1-3份、鏑2-4份、鐿1-3份和鋇2-4份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氯化銅4-6份、碳化鎢粉5-7份、氯化銀1-3份、納米二氧化硅2-4份和立方氮化硼微粉4-6份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢?，制得混合液體金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鈹銅合金。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)添加有銥、鋱、鏑等稀土元素對(duì)銅進(jìn)行改性，使得銅的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化，并且添加了碳化鎢粉和鈷進(jìn)行進(jìn)一步加強(qiáng)，使得成品具有優(yōu)秀的強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種鈹銅合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鈹14份、銅125份、鈷5份、鎳1份、鐵6份、鋅1份、銥1份、鋱1份、鏑2份、鐿1份、鋇2份、鎵化釩1份、氯化銅4份、碳化鎢粉5份、氯化銀1份、納米二氧化硅2份和立方氮化硼微粉4份。

一種鈹銅合金的制備方法包括以下步驟：

1）將鈹14份、銅125份、鈷5份、鎳1份、鐵6份、鋅1份、銥1份、鋱1份、鏑2份、鐿1份和鋇2份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氯化銅4份、碳化鎢粉5份、氯化銀1份、納米二氧化硅2份和立方氮化硼微粉4份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢?，制得混合液體金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鈹銅合金。

實(shí)施例2：

一種鈹銅合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鈹12份、銅127份、鈷7份、鎳3份、鐵8份、鋅3份、銥3份、鋱3份、鏑4份、鐿3份、鋇4份、鎵化釩3份、氯化銅6份、碳化鎢粉7份、氯化銀3份、納米二氧化硅4份和立方氮化硼微粉6份。

一種鈹銅合金的制備方法，包括以下步驟：

1）將鈹12份、銅127份、鈷7份、鎳3份、鐵8份、鋅3份、銥3份、鋱3份、鏑4份、鐿3份和鋇4份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氯化銅6份、碳化鎢粉7份、氯化銀3份、納米二氧化硅4份和立方氮化硼微粉6份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢?，制得混合液體金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鈹銅合金。

實(shí)施例3：

一種鈹銅合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鈹13份、銅126份、鈷6份、鎳2份、鐵7份、鋅2份、銥2份、鋱2份、鏑3份、鐿2份、鋇3份、鎵化釩2份、氯化銅5份、碳化鎢粉6份、氯化銀3份、納米二氧化硅3份和立方氮化硼微粉5份。

一種鈹銅合金的制備方法，包括以下步驟：

1）將鈹13份、銅126份、鈷6份、鎳2份、鐵7份、鋅2份、銥2份、鋱2份、鏑3份、鐿2份和鋇3份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氯化銅5份、碳化鎢粉6份、氯化銀2份、納米二氧化硅6份和立方氮化硼微粉5份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢?，制得混合液體金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鈹銅合金。

實(shí)驗(yàn)例

將本發(fā)明的鈹銅合金作為實(shí)驗(yàn)組，現(xiàn)有的鈹銅合金作為對(duì)照組進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，具體結(jié)果如下表所示：

通過(guò)對(duì)2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢查，本發(fā)明的鈹銅合金與現(xiàn)有的普通的鈹銅合金相比硬度和抗壓強(qiáng)度高。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)添加有銥、鋱、鏑等稀土元素對(duì)銅進(jìn)行改性，使得銅的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化，并且添加了碳化鎢粉和鈷進(jìn)行進(jìn)一步加強(qiáng)，使得成品具有優(yōu)秀的強(qiáng)度。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。