[发明专利]具有高韧性的铜-镍-锡合金

权利要求书

1.一种由铜-镍-锡亚稳合金制成的制品，所述合金包含：

5重量％至20重量％的镍；

5重量％至10重量％的锡；

除杂质和微量添加物之外，余量为铜；

其中所述微量添加物选自由硼、锆、铁、铌、锰和镁所构成的组中的至少一种，并且其中所述微量添加物各自的含量不超过所述制品的0.3重量％；

其中所述制品的0.2％补偿屈服强度为至少110ksi，根据ASTM E23在室温下用V型缺口测量的冲击韧性为至少12英尺磅，极限抗拉强度为至少120ksi且最小伸长率为20％。

2.权利要求1所述的制品，其中所述合金包含14重量％至16重量％的镍、7重量％至9重量％的锡，余量为铜。

3.权利要求2所述的制品，其中所述合金包含15重量％的镍和8重量％的锡。

4.权利要求1所述的制品，根据ASTM E23在室温下用V型缺口对所述制品进行测量时，其具有至少30英尺磅且至多100英尺磅的冲击韧性。

5.权利要求1所述的制品，其导磁系数小于1.02。

6.权利要求1所述的制品，其中所述制品是管道、管线、杆、棒或板。

7.权利要求1所述的制品，其中所述制品具有对称形状。

8.一种通过以下方法由铜-镍-锡亚稳合金制成的制品，所述方法包括：

对包含5重量％至20重量％的镍、5重量％至10重量％的锡、以及余量的铜的铜-镍-锡合金进行铸造；

将所述合金均质化；

对均质化的所述合金进行热加工，以获得最小5:1的压缩比；

在1470°F至1650°F的温度下对经过热加工的所述合金进行固溶退火；

对经过固溶退火的所述合金进行冷加工直到所述合金具有15％至80％的断面收缩率；以及

在所述冷加工后，对所述合金进行亚稳硬化，以制得所述制品；

其中所述合金制品的0.2％补偿屈服强度为至少75,000psi。

9.权利要求8所述的制品，其中，所述铜-镍-锡合金包含14重量％至16重量％的镍、7重量％至9重量％的锡，并且余量为铜。

10.权利要求9所述的制品，其中，所述合金包含15重量％的镍和8重量％的锡。

11.权利要求8所述的制品，其中所述均质化在1400°F或更高的温度下进行。

12.权利要求11所述的制品，其中所述均质化在1475°F至1650°F的温度下进行。

13.权利要求8所述的制品，其中所述均质化的进行时间为4小时至48小时。

14.权利要求8所述的制品，其中所述热加工在1300°F至1650°F的温度下进行。

15.权利要求8所述的制品，其中所述热加工的加热工序进行时间为至少6小时。

16.权利要求8所述的制品，其中所述固溶退火的进行时间为0.5小时至6小时。

17.权利要求8所述的制品，还包括所述固溶退火之后的淬火。

18.权利要求17所述的制品，其中所述淬火在所述固溶退火结束之后2分钟之内进行。

19.权利要求8所述的制品，其中所述冷加工在室温下进行。