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1、(10)申请公布号 CN 104131239 A (43)申请公布日 2014.11.05 CN 104131239 A (21)申请号 201410357474.1 (22)申请日 2014.07.25 C22C 38/60(2006.01) C22C 38/50(2006.01) C22C 33/06(2006.01) (71)申请人 合肥市东庐机械制造有限公司 地址 231602 安徽省合肥市肥东县撮镇店忠 路 68 号 (72)发明人 席少非 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 方峥 (54) 发明名称 一种电缆用铜镍合金钢及其制造方法 (57。
2、) 摘要 本发明公开了一种电缆用铜镍合金钢及其制 造方法, 其含有的化学元素成分及其质量百分比 为 : 碳 0.8-1.5%、 硅 0.48-0.5%、 锰 0.03-0.05%、 镍0.03-0.04%、 铬0.05-0.06%、 钼0.02-0.04%、 铜 0.43-0.56%、 锂 0.021-0.043%、 铼 0.045-0.063%、 钌 0.0023-0.0032%、 锆 0.05-0.065%、 硫 0.035-0.048%、 磷 0.02-0.045%、 余量为铁 ; 本发 明采用低合金原则, 通过改变合金钢材料的配比, 适当减小硅锰的含量, 增大铜、 镍的含量, 并且适 。
3、度添加锂、 铼、 钌和锆等稀有金属元素, 改善了材 料的金相结构和铸态组织, 增强了材料的致密性 和促成基体结合, 有效的提高了高温抗氧化性和 耐腐蚀性, 并细化合金晶粒, 提高了耐高温强度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 104131239 A CN 104131239 A 1/1 页 2 1. 一种电缆用铜镍合金钢, 其特征在于 : 其含有的化学元素成分及其质量百分比为 : 碳 0.8-1.5%、 硅 0.48-0.5%、 锰 0.03-0.05%。
4、、 镍 0.03-0.04%、 铬 0.05-0.06%、 钼 0.02-0.04%、 铜0.43-0.56%、 锂0.021-0.043%、 铼0.045-0.063%、 钌0.0023-0.0032%、 锆0.05-0.065%、 硫 0.035-0.048%、 磷 0.02-0.045%、 余量为铁。 2. 一种如权利要求 1 所述的电缆用铜镍合金钢的制造方法, 其特征在于包括以下步 骤 : (1) 将废钢、 铬铁在电炉中熔化, 钢水熔清后加入硅铁、 锰铁, 控制碳含量达到要求, 炉 前调整成分合格后, 将熔体温度升高至 1560-1620, 加入硅质页岩粉末进行预脱氧, 加入 蛭石粉终。
5、脱氧 ; (2) 按化学元素成分的质量百分比称取氧化钼、 氧化锂、 氧化锆和氧化钌 ; 充分混合均 匀, 然后在 800-1000MPa 的压力下进行压粉成形, 然后在 1250-1420的温度下进行烧结, 将烧结后的物料粉碎后过 200-400 目筛, 备用 ; (3) 按化学元素成分的质量百分比称取镍粉和铜粉, 加入适量无水乙醇, 研磨粉碎, 在 3000-4000转/分下搅拌混和时间为1-2 小时后, 在 14001550 的高温下进行熔化, 待 完全熔化并成分均匀后, 冷却至室温, 将其破碎为 10-15 mm 的颗粒 ; (4) 将步骤 (2) 、(3) 的混合粉末加入步骤 (1) 。
6、中, 熔融搅拌混合后, 再向其中按组成原 料质量百分比加入其他剩余合金元素, 在 1300-1350温度下保温 20-30 分钟, 然后取样, 分析成分后, 调整成分, 熔化 25-35min, 铸造成型, 出钢温度为 1270-1330 ; (5) 热处理 : 将步骤 (4) 出钢后的铸件加热至 950-1100保温 2-4 小时进行热处理, 使 其硬化以形成亚稳奥氏体, 然后进行空冷到室温。 权 利 要 求 书 CN 104131239 A 2 1/2 页 3 一种电缆用铜镍合金钢及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种合金钢及其制造方法, 特别涉及一种电缆用铜镍合金钢的制造方 法。
7、。 背景技术 0002 目前为止, 虽然合金钢技术得到很大发展, 适用于各行各业中, 但是, 仍有很多问 题存在, 如耐磨度、 硬度、 防锈性能、 耐腐蚀性能、 耐高低温性能、 脆性、 韧性、 成本等不能兼 顾, 在很多场合还不能满足生产的要求, 还需要进一步改进, 以提高生产效率, 降低成本, 提 高安全性, 为高精尖技术发展提供保障, 为社会发展提供动力, 任务还很艰巨。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种电缆用铜镍合金钢的制造方法。 0004 本发明采用如下技术方案 : 电缆用铜镍合金钢, 其含有的化学元素成分及其质量百分比为 : 碳 0.8-1.5%、 硅 0.48-0.5%。
8、、 锰 0.03-0.05%、 镍 0.03-0.04%、 铬 0.05-0.06%、 钼 0.02-0.04%、 铜 0.43-0.56%、 锂0.021-0.043%、 铼0.045-0.063%、 钌0.0023-0.0032%、 锆0.05-0.065%、 硫0.035-0.048%、 磷 0.02-0.045%、 余量为铁。 0005 电缆用铜镍合金钢的制造方法, 包括以下步骤 : (1) 将废钢、 铬铁在电炉中熔化, 钢水熔清后加入硅铁、 锰铁, 控制碳含量达到要求, 炉 前调整成分合格后, 将熔体温度升高至 1560-1620, 加入硅质页岩粉末进行预脱氧, 加入 蛭石粉终脱氧 。
9、; (2) 按化学元素成分的质量百分比称取氧化钼、 氧化锂、 氧化锆和氧化钌 ; 充分混合均 匀, 然后在 800-1000MPa 的压力下进行压粉成形, 然后在 1250-1420的温度下进行烧结, 将烧结后的物料粉碎后过 200-400 目筛, 备用 ; (3) 按化学元素成分的质量百分比称取镍粉和铜粉, 加入适量无水乙醇, 研磨粉碎, 在 3000-4000转/分下搅拌混和时间为1-2 小时后, 在 14001550 的高温下进行熔化, 待 完全熔化并成分均匀后, 冷却至室温, 将其破碎为 10-15 mm 的颗粒 ; (4) 将步骤 (2) 、(3) 的混合粉末加入步骤 (1) 中, 。
10、熔融搅拌混合后, 再向其中按组成原 料质量百分比加入其他剩余合金元素, 在 1300-1350温度下保温 20-30 分钟, 然后取样, 分析成分后, 调整成分, 熔化 25-35min, 铸造成型, 出钢温度为 1270-1330。 0006 (5) 热处理 : 将步骤 (4) 出钢后的铸件加热至 950-1100保温 2-4 小时进行热处 理, 使其硬化以形成亚稳奥氏体, 然后进行空冷到室温。 0007 本发明的有益效果 : 本发明采用低合金原则, 通过改变合金钢材料的配比, 适当减小硅锰的含量, 增大铜、 镍的含量, 并且适度添加锂、 铼、 钌和锆等稀有金属元素, 改善了材料的金相结构和。
11、铸态组 织, 增强了材料的致密性和促成基体结合, 有效的提高了高温抗氧化性和耐腐蚀性, 并细化 说 明 书 CN 104131239 A 3 2/2 页 4 合金晶粒, 提高了耐高温强度。 具体实施方式 0008 实施例 1 : 电缆用铜镍合金钢, 其含有的化学元素成分及其质量百分比为 : 碳 1.2%、 硅 0.49%、 锰 0.04%、 镍 0.035%、 铬 0.055%、 钼 0.03%、 铜 0.5%、 锂 0.035%、 铼 0.055%、 钌 0.0029%、 锆 0.057%、 硫 0.043%、 磷 0.033%、 余量为铁。 0009 电缆用铜镍合金钢的制造方法, 包括以下。
12、步骤 : (1) 将废钢、 铬铁在电炉中熔化, 钢水熔清后加入硅铁、 锰铁, 控制碳含量达到要求, 炉 前调整成分合格后, 将熔体温度升高至 1580, 加入硅质页岩粉末进行预脱氧, 加入蛭石 粉终脱氧 ; (2) 按化学元素成分的质量百分比称取氧化钼、 氧化锂、 氧化锆和氧化钌 ; 充分混合均 匀, 然后在 900MPa 的压力下进行压粉成形, 然后在 1350的温度下进行烧结, 将烧结后的 物料粉碎后过 400 目筛, 备用 ; (3) 按化学元素成分的质量百分比称取镍粉和铜粉, 加入适量无水乙醇, 研磨粉碎, 在 3500 转 / 分下搅拌混和时间为 1-2 小时后, 在 1480 的高。
13、温下进行熔化, 待完全熔化并 成分均匀后, 冷却至室温, 将其破碎为 10-15 mm 的颗粒 ; (4) 将步骤 (2) 、(3) 的混合粉末加入步骤 (1) 中, 熔融搅拌混合后, 再向其中按组成原 料质量百分比加入其他剩余合金元素, 在 1320温度下保温 25 分钟, 然后取样, 分析成分 后, 调整成分, 熔化 30min, 铸造成型, 出钢温度为 1300。 0010 (5) 热处理 : 将步骤 (4) 出钢后的铸件加热至 1050保温 3 小时进行热处理, 使其 硬化以形成亚稳奥氏体, 然后进行空冷到室温。 0011 本发明制造的的合金钢材料试验数据 : 抗拉强度 b 1257MPa ; 屈服强度 0.2 1094MPa ; 冲击吸收功 56.2J, 低温冲击韧性 ku(-40 ) 58.9J/cm2; 硬度 HRC 51-55。 说 明 书 CN 104131239 A 4 。