專利名稱：一種Cu-Ca合金半固態(tài)漿料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬金屬材料成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及銅合金半固態(tài)漿料的制備方法。
背景技術(shù)：
銅及銅合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、耐蝕性和易切削等物理性能和 機(jī)械力學(xué)性能，廣泛運(yùn)用于電氣工業(yè)、電子工業(yè)、交通工業(yè)、輕工業(yè)、建筑等諸多領(lǐng)域。隨著 科技的發(fā)展，對銅及銅合金加工提出了更高的要求，對其成型方法也有更新的認(rèn)識，銅合金 零部件應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。在美國、日本、德國、韓國等發(fā)達(dá)國家對高性能銅合金已經(jīng) 開展了大量的研究工作。國內(nèi)在高性能銅合金的研究上相對起步比發(fā)達(dá)國家要晚，而且與 之相對應(yīng)的高性能銅合金的新的成型技術(shù)研究工作處于實驗研究階段，有待更進(jìn)一步的發(fā) 展。半固態(tài)成形技術(shù)被公認(rèn)為21世紀(jì)最有前途的合金近凈成形技術(shù)，半固態(tài)合金成型最主 要的特點是生成近球形初生晶組織，在半固態(tài)溫度下，非枝晶近球形組織具有良好的獨特 的成形特性。與液態(tài)合金壓鑄成形相比，沒有或降低液態(tài)合金流動充型時的湍流卷氣，降低 型腔充填溫度，減弱熱沖擊，成型零部件內(nèi)部缺陷減少，還可對成型零部件熱處理；與固態(tài) 合金高溫塑性成形相比，成形阻力減小，耗能減小，以更少的工序成形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零部 件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種Cu-Ca合金半固態(tài)漿料的制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明所述的Cu-Ca合金，其Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 2%_6%。(1)熔煉、精煉Cu-Ca合金熔體將Cu-Ca合金在熔煉保溫爐內(nèi)進(jìn)行熔化，精煉，然 后將Cu-Ca合金熔體冷卻到澆注溫度1200-1060°C，保溫15-25min，使合金熔體的溫度和化 學(xué)成分均勻化。(2)旋轉(zhuǎn)澆注將轉(zhuǎn)管預(yù)熱到25-80°C，在轉(zhuǎn)速0r/min-120r/min下，將上述熔體進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)澆注。(3)控制晶粒生長階段經(jīng)過旋轉(zhuǎn)澆注后的熔體收集在900-950°C的結(jié)晶器內(nèi)，以 2-4°C /min的冷卻速度冷卻至平衡溫度，保溫2-5min。熔體經(jīng)緩慢冷卻和保溫兩個環(huán)節(jié)，促 使初生相生長。本發(fā)明所述的制備方法制備出的Cu-Ca合金半固態(tài)漿料，其晶粒組織細(xì)小，平均 晶粒直徑為 蘭40-50 μ m,晶粒分布 較均勻。
圖1為本發(fā)明實施例1所述的工藝過程所制備的Cu-Ca合金半固態(tài)漿料組織結(jié) 構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明實施例2所述的工藝過程所制備的Cu-Ca合金半固態(tài)漿料組織結(jié)構(gòu) 圖3為本發(fā)明實施例3所述的工藝過程所制備的Cu-Ca合金半固態(tài)漿料組織結(jié)構(gòu)
具體實施例方式本發(fā)明將通過以下實施例作進(jìn)一步說明。 實施例1。本發(fā)明是Cu-Ca合金的漿料制備工藝，該合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為Ca — 1.75，其余為Cu。過程如下
(1)熔煉、精煉Cu-Ca合金熔體將Cu-Ca合金在熔煉保溫爐內(nèi)進(jìn)行熔化，精煉，然后 將Cu-Ca合金熔體冷卻到澆注溫度1150°C，保溫17min，使合金熔體的溫度和化學(xué)成分均勻 化。(2)旋轉(zhuǎn)澆注將轉(zhuǎn)管預(yù)熱到40°C，在轉(zhuǎn)速為Or/min下，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)澆注。(3)控制晶粒生長階段經(jīng)過旋轉(zhuǎn)澆注后的熔體收集在920°C的結(jié)晶器內(nèi)，以2V / min的冷卻速度冷卻至平衡溫度，保溫3min。熔體經(jīng)緩慢冷卻和保溫兩個環(huán)節(jié)，促使初生相 生長。實施例2。實施例1所述的合金。(1)熔煉、精煉Cu-Ca合金熔體將Cu-Ca合金在熔煉保溫爐內(nèi)進(jìn)行熔化，精煉，然 后將Cu-Ca合金熔體冷卻到澆注溫度1130°C，保溫16min，使合金熔體的溫度和化學(xué)成分均 勻化。(2)旋轉(zhuǎn)澆注將轉(zhuǎn)管預(yù)熱到60°C，在轉(zhuǎn)速為60r/min下，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)澆注。(3)控制晶粒生長階段經(jīng)過旋轉(zhuǎn)澆注后的熔體收集在930°C的結(jié)晶器內(nèi)，以3°C / min的冷卻速度冷卻至平衡溫度，保溫4min。熔體經(jīng)緩慢冷卻和保溫兩個環(huán)節(jié)，促使初生相 生長。實施例3。實施例1所述的合金。(1)熔煉、精煉Cu-Ca合金熔體將Cu-Ca合金在熔煉保溫爐內(nèi)進(jìn)行熔化，精煉，然 后將Cu-Ca合金熔體冷卻到澆注溫度1110°C，保溫15min，使合金熔體的溫度和化學(xué)成分均 勻化。(2)旋轉(zhuǎn)澆注將轉(zhuǎn)管預(yù)熱到80°C，在轉(zhuǎn)速為lOOr/min下，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)澆注。(3)控制晶粒生長階段經(jīng)過旋轉(zhuǎn)澆注后的熔體收集在940°C的結(jié)晶器內(nèi)，以4°C / min的冷卻速度冷卻至平衡溫度，保溫5min。熔體經(jīng)緩慢冷卻和保溫兩個環(huán)節(jié)，促使初生相 生長。
CN 101921923 A
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圖。
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權(quán)利要求
一種Cu Ca合金半固態(tài)漿料的制備方法，其特征是(1)將Cu Ca合金在熔煉保溫爐內(nèi)進(jìn)行熔化，精煉，然后將熔體冷卻到澆注溫度1200 1060℃，保溫15 25min；(2)將轉(zhuǎn)管預(yù)熱到25 80℃，在轉(zhuǎn)速0r/min 120r/min下，將上述熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)澆注；(3)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)澆注后的熔體收集在900 950℃的結(jié)晶器內(nèi)，以2 4℃/min的冷卻速度冷卻至平衡溫度，保溫2 5min。
全文摘要
一種Cu-Ca合金半固態(tài)漿料的制備方法，其特征是(1)將Cu-Ca合金在熔煉保溫爐內(nèi)進(jìn)行熔化，精煉，然后將熔體冷卻到澆注溫度1200-1060℃，保溫15-25min；(2)將轉(zhuǎn)管預(yù)熱到25-80℃，在轉(zhuǎn)速0r/min-120r/min下，將上述熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)澆注；(3)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)澆注后的熔體收集在900-950℃的結(jié)晶器內(nèi)，以2-4℃/min的冷卻速度冷卻至平衡溫度，保溫2-5min。本發(fā)明所述的制備方法制備出的Cu-Ca合金半固態(tài)漿料，其晶粒組織細(xì)小，平均晶粒直徑為40-50μm，晶粒分布較均勻。
文檔編號C22C9/00GK101921923SQ20101027434
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者楊湘杰, 王明 申請人:南昌大學(xué)