[发明专利]CuNiSn系合金及带坯组合外场水平连铸制备方法及装置

权利要求书

1.一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，包括下述步骤：

第一步：合金熔化

按设计的CuNiSn系弹性合金组份配比，取合金各组分，在保护气氛下将电解铜、镍加热至1300℃-1500℃熔化后，将炉温降至1240℃~1290℃，然后，将Sn、铜-镁中间合金，铜-锰中间合金、铜-铈中间合金、镍-硼中间合金、铜-锶中间合金、铜-钒中间合金分别加入熔体中熔化，加入造渣剂，搅拌、捞渣后，在熔体表面覆盖木炭，将熔体转入保温炉；

第二步：水平连铸

水平连铸程序采用：拉伸—停顿一—反推—停顿二—拉伸的工艺流程；

拉铸工艺参数：

起拉温度1200~1280℃；拉伸的拉距8-12mm，反推距离1.0-2.0mm，拉铸频率100-110次/min，停顿一停留时间0.20-0. 5s，停顿二停留时间0.01-0.1s；

结晶器冷却工艺参数：

进水温度： 15-40℃，进水水压：0.2-2.0Mpa；带坯出口温度：300-380℃；

二次水冷工艺参数：

进水温度：25-35℃，进水水压：0.2-1.0Mpa；

CuNiSn系弹性合金，是在CuNiSn系弹性铜合金基体中，同时含有微合金化元素B、Sr、V；且微合金化元素B、Sr、V的含量之和小于等于CuNiSn系弹性铜合金基体质量的0.3%。

2.根据权利要求1所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：所述微合金化元素B、Sr、V分别占CuNiSn系弹性铜合金基体的质量百分含量为：

B: 0.01-0.1 %；Sr: 0.01-0.1 %;V: 0.01-0.1 %；且B、Sr、V按质量百分比

B：Sr：V=1：（1-1.8）：（0.8-1.2）的比例添加。

3.根据权利要求2所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：CuNiSn系弹性铜合金基体包括下述组分，按质量百分比组成：

Ni：9-22.0 %；Sn：2-8.5 %；余量是Cu。

4.根据权利要求2所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：CuNiSn系弹性铜合金基体，包括下述组分，按质量百分比组成：

Ni：9-22.0 %；Sn：2-8.5 %；Mn：0.3-0.6 %；Mg：0.05-0.2 %；Ce:0.1-0.15 %；余量是Cu。

5.根据权利要求2所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：CuNiSn系弹性铜合金基体，包括下述组分，按质量百分比组成：

Ni：14.5-16.0%；Sn：7.5-8.5 %；Mn：0.4-0.6 %；Mg：0.1-0.2 %；Ce:0.1-0.15 %；余量是Cu。

6.根据权利要求2所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：CuNiSn系弹性铜合金基体，包括下述组分，按质量百分比组成：

Ni：19.0-21.0%；Sn：4.8-5.5 %；Mn：0.4-0.6 %；Mg：0.1-0.2 %；Ce:0.1-0.15 %；余量是Cu。

7.根据权利要求1所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：在结晶器出口与二次冷却装置之间设置保护气氛发生装置；保护气氛为氮气；保护气氛发生装置为设置于结晶器出口上下表面的氮气喷嘴，喷嘴气流方向朝向带坯，在带坯周边形成气帘。

8.根据权利要求7所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：结晶器中设有超声发生器；超声波发生器采用高耐热低超声衰减的氮化硼陶瓷套管封闭；超声波发生器距结晶器入口2-10cm。

9.根据权利要求8所述的一种CuNiSn系弹性合金带坯组合外场水平连铸制备方法，其特征在于：在结晶器入口环套有电磁感应线圈。