一種制備銅合金閥門管件的方法
【專利摘要】本發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，提高了閥門管件的致密性，簡化了工藝、提高了生產效率，降低了生產成本。
【專利說明】一種制備銅合金閥門管件的方法
【技術領域】
[0001]本發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域。
【背景技術】
[0002]鎳銅合金由于具有良好的機械性能、耐磨性、耐蝕性等，因而在閥門管件制造領域得到了廣泛的運用，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部缺陷多，致密性較差，長期使用容易出現滲漏等問題，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；而且現有技術制備鎳銅合金需經過反復的壓力加工、均勻化退火，且其加工工藝復雜，致使現有的鎳銅合金成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種解決現有技術鑄造鎳銅合金閥門管件內部缺陷多、致密性差問題、簡化工藝、提高生產效率、降低生產成本的制作鎳銅合金閥門管件的生產工藝。
[0004]為實現上述目的本發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:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2V /分鐘降溫速率降到310-330°C，保溫8-9小時，后以1°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時，后再以1°C /分鐘降溫速率降到210-230°C，保溫5-6小時，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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]作為優選，化學成分重量百分比為: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，
作為優選，化學成分重量百分比為: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，作為優選，化學成分重量百分比為: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，
作為優選，熔煉溫度為1385°C，澆鑄溫度為1365°C。
[0006]作為優選，化學成分重量百分比為:銅合金閥門管件在370°C保溫13小時；后以2V /分鐘降溫速率降到320°C，保溫8小時，后以I°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時，后再以1°C /分鐘降溫速率降到220°C，保溫5.5小時，空冷至室溫，。
[0007]作為優選，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]本發明的有益效果是:
本發明精密鑄造鎳銅合金閥門管件根據成品要求設計的模具及工藝，細化了晶粒，減少了鎳銅合金內部缺陷，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，簡化了工藝、提高了生產效率，降低了生產成本。
[0009]
【具體實施方式】
[0010]實施例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:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時，后以TC /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時，后再以1°C /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2°C /分鐘降溫速率降到330°C，保溫9小時，后以1℃/分鐘降溫速率降到280°C，保溫6小時，后再以1°C /分鐘降溫速率降到230℃，保溫6小時，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時，后以1℃ /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時，后再以1℃ /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2°C /分鐘降溫速率降到330°C，保溫9小時，后以1°C /分鐘降溫速率降到280°C，保溫6小時，后再以1℃/分鐘降溫速率降到230℃，保溫6小時，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時，后以1°C /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時，后再以TC /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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:根據上述鎳銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2°C /分鐘降溫速率降到310°C，保溫8小時，后以TC /分鐘降溫速率降到270°C，保溫4小時，后再以TC /分鐘降溫速率降到210°C，保溫5小時，空冷至室溫，
熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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:根據上述銅合金化學成分要求進行配料，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；之后以2V /分鐘降溫速率降到310-330°C，保溫8-9小時，后以1°C /分鐘降溫速率降到270_280°C，保溫4_6小時，后再以1°C /分鐘降溫速率降到210-230°C，保溫5-6小時，空冷至室溫， 熱處理后將所述閥門管件放在噴丸設備的裝載臺上進行噴丸處理；裝載臺以6rad /min的轉速勻速旋轉；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.如權利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學成分重量百分比為: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.如權利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學成分重量百分比為: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.如權利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學成分重量百分比為: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.如權利要求1所述的制備銅合金閥門管件的方法，化學成分重量百分比為:銅合金閥門管件在370°C保溫13小時；后以2°C /分鐘降溫速率降到320°C，保溫8小時，后以I°C /分鐘降溫速率降到275°C，保溫5小時，后再以1°C /分鐘降溫速率降到220°C，保溫5.5小時，空冷至室溫。
7.如權利要求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】C22C9/06GK103540793SQ201310536911
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】李茜, 王文姣, 邢桂生 申請人:李茜