[发明专利]一种用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法。 

背景技术

    现有的国内外螺旋桨一般采用青铜合金制造。在高速运转时，由于空泡、腐蚀和摩擦等因素的影响，现有的螺旋桨容易发生断裂或使用寿命较短。尽管现有技术也对螺旋桨的材料进行了改进，但是目前相关材料的安全系数仍然较低，使用寿命也远远不能达到实际需要。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种耐腐蚀的、具有较好的机械性能和抗疲劳性能的一种用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法。 

为解决上述问题，本发明解决其技术问题可采用的技术方案是： 

一种用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，它包括以下步骤：

S1、按照质量分数比称取制备原料，该制备原料由 0.2~1.0%的Zn、0.3~0.5%的Sn、0.3~1.0%的Ni、0.01~0.05 %的Si、0.03~0.05%的Se、0.01~0.02%的Pr 、0.005~0.015%的Ce、0.3~0.5%的Al、0.5~1.0%的P、1~1.5%的Ag、0.5~1.0%的 Mg和余量为Cu组成；

S2、将上述原料中除铜以外的原料在球磨机中混匀并磨碎，得到辅助剂混合物；

S3、将所述辅助剂混合物和铜分批装入电弧炉，通电熔化，熔化时采用电磁搅拌；

S4、采用真空法铸锭为铜锭，浇铸温度为1340-1350℃。

根据本发明所述的用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，所述辅助剂混合物占铜合金总质量的3.5~5.5%。 

根据本发明所述的用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法：在S2中，按质量比例将各原料加到球磨机中，混匀并磨碎，得到一定质量的辅助剂混合物，按照20-30重量倍数添加铜。 

根据本发明所述的用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，所述辅助剂混合物的添加方式为：在所述电弧炉的炉顶设有喷嘴，当所述电弧炉将铜熔化时，按照预先设定的喷射速率将所述辅助剂混合物喷入铜液中，使得最终喷入的辅助剂混合物的质量占合金液体总质量的比例为3.5~5.5%。 

根据本发明所述的用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，在S3中熔炼铜和辅助剂混合物时，在炉内采用氦气或一氧化碳保护。 

根据本发明所述的用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，所述Pr和Ce的质量比为1~2:1。 

根据本发明所述的用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，所述Si的质量百分比为0.02~0.03 %。 

根据本发明所述的用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，所述P的质量百分比为0.5~0.8%。 

经试验验证，采用本发明用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法生产的无氧铜基合金具有较好的机械性能，例如拉伸性能和冲击性能优于现有材料；其耐腐蚀性能和抗疲劳性能也超过现有的合金材料。 

应当认识到，本发明以上各方面中的特征可以在本发明的范围内自由组合，而并不受其顺序的限制——只要组合后的技术方案落在本发明的实质精神内。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读本发明之后，本领域的技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请的权利要求所限定的范围。 

一种用于螺旋桨的无氧铜基合金的生产方法，它包括以下步骤： 

S1、按照质量分数比称取制备原料，该原料由 0.2~1.0%的Zn、0.3~0.5%的Sn、0.3~1.0%的Ni、0.01~0.05 %的Si、0.03~0.05%的Se、0.01~0.02%的Pr 、0.005~0.015%的Ce、0.3~0.5%的Al、0.5~1.0%的P、1~1.5%的Ag、0.5~1.0%的 Mg和余量为Cu组成；在本发明的实施例中，辅助剂混合物的总量占铜合金总质量的3.5~5.5%。在进一步的实施例中，Pr和Ce的质量比为1~2:1。在更进一步的实施例中，Si的质量百分比为0.02~0.03 %，P的质量百分比为0.5~0.8%。

S2、将上述原料中除铜以外的原料在球磨机中混匀并磨碎，得到辅助剂混合物；在该步骤中，按质量比例将各原料加到球磨机中，混匀并磨碎，得到一定质量的辅助剂混合物，按照20-30重量倍数添加铜，采用该方法可以防止在球磨机中损耗一定量的辅助剂混合物，从而造成含量的下降，影响最终产品的性能。