[发明专利]一种鉻青铜合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金材料制造领域，特别涉及一种鉻青铜合金材料及其制备方法。

背景技术

鉻青铜合金是广泛应用于高压、超高压、特高压电力领域中的触头元件，自2007年起，我国已经进入了特高压建设的“黄金年”，预计我国将在“十一五”到“十二五”初，我国将建设纵贯南北的双回路百万伏输电通道，建设百万伏变电站20座，这将极大的促进合金制造业的发展。目前，市场上销售的各种鉻青铜合金导电性能好，是电器工业制作电极、整流子早先的优秀材料，但是随着实际应用，现在的产品弹性恢复能力较差，晶粒度较大是此材料最大缺陷，严重影响了电力的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种产品弹性恢复能力好，晶粒度较小的鉻青铜合金材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：一种鉻青铜合金材料，它是由以下物质按照重量百分比配比组成，

鉻0.40～1.10％      锡0.15～0.25％    钛0.05～0.12％

稀土0.006～0.012％  铜98.518～99.394％

所述一种鉻青铜合金材料的制备方法，是由以下步骤完成的：

一、配料

选用1号电解铜98.518～99.394％，铬0.40～1.10％，锡：0.15～0.25，钛：0.05～0.12％，稀稀土0.006～0.012％为原料；

二、熔炼

将步骤一中准备好的原料电解铜投入到1吨中频电炉熔炼，电炉功率500千瓦，熔炼温度1340℃，然后再加入铬、锡、钛、稀土，均匀化搅拌，同时检测铬、锡、钛、稀土含量；

三、铸造

将步骤二制熔炼所得的产品进行半自动连续振动铸造，铸造温度在1280℃，铸造速度：4m～5m/h，铸造水压在开始时候为0.5kg/cm²，逐步变为0.5kg/cm²～1.0kg/cm²，将产品铸造成Ф(145～245)×L mm的铜锭，然后在铜锭上覆盖烟灰作为覆盖剂，然后由带式锯床将每块锯切为长度350mm的铜锭；

四、挤压

将步骤三中切割好的铜锭放入到500千瓦中频加热炉内，加热温度为850℃～900℃，加热后的铜锭再用反向挤压方式，挤压成Ф120×Ф190mm×460mm铜棒后进行热处理待用；

五、拉伸

将步骤四制备的钢管用15吨链式拉伸机拉伸为Ф(6～82)×L mm的铜棒待用；

六、矫直

将步骤五中制备的铜棒采用七辊矫直机矫直，矫直规格为Ф(6～80)×Lmm，矫直后待用；

七、成品检验检测

对步骤六矫直的铜棒进行机械检测，检查铜棒的尺寸规格是否达到标准，达到标准的将其经过热处理后包装入库。

上述鉻青铜合金材料及其制备方法，所制备的鉻青铜合金材料弹性恢复能力好，晶粒度较小，而且在工艺中采用了先进的工艺方法，使得鉻青铜合金材料的质量大大提高，同时还延长了加工设备的使用寿命。

在工艺流程中采用了反挤压方法，这和以前的正挤压方法相比，有了很大的进步，在相同的挤压条件下，反向挤压法挤压筒壁与坯料表面之间无相对滑动，不产生摩擦损耗，因而所需要的最大挤压力比正挤压可降低30％～40％，可在较低的温度下挤压有较大挤压比的小断面制品，生产效率提高。所需最大及压力与坯料长度无关，因而可采用长坯料挤压长制品；坯料和挤压筒之间不产生摩擦热，而且变形区体积小，变形热小，因而模孔附近制品的温升小，可采用较高的速度进行挤压，制品表面和边角不易产生裂纹；挤压筒和模具的磨损少，使用寿命长。沿制品截面上和长度上的变形比正挤压时更均匀，因而沿制品截面上和长度上的组织与性能比较均匀。用正挤压法挤压2024-T4合金型材，其头尾端的σb相差100MPa，而用反挤压的仅为30～40Mpa；用正挤压法挤压的2017-T4棒材，其最大粗晶环深度可达8mm，而反挤压时仅为0.5mm，甚至可以消除粗晶环组织。因而反向挤压的成品率可大为提高。反挤压时尾端金属无倒流现象，因而其挤压残料厚度可比正挤压的减少50％以上。1、反向挤压金属流动均匀，故挤出的棒材头尾组织一样，性能均匀。2、反向挤压金属没有反向流动，故挤压出的棒材无缩尾，成品率高。

将现有鉻青铜合金材料和本发明制备的鉻青铜合金材料进行比较

一、以前产品及产品名称：QCr0.5

成分：

物理性能：

1)、弹性模量E＝128GPa

2)、抗拉强度бb＝350MPa