[发明专利]铜-镍-锡合金、其生产方法和其用途

权利要求书

1.一种铸造状态的高强度铜-镍-锡合金，其具有优异的铸造性、热成形性和冷成形性、高耐磨料磨损性、高耐粘着磨损性、高耐微振磨损性以及改善的耐腐蚀性和抗应力松弛性，以％重量计，组成如下：

2.0％至10.0％的Ni，

2.0％至10.0％的Sn，

0.1％至0.6％的Si，

0.002％至0.45％的B，

0.001％至0.09％的P，

可选地，高达2.0％Co的最大值，

可选地，高达2.0％Zn的最大值，

可选地，高达0.25％Pb的最大值，

余量：铜和不可避免的杂质，

其特征在于：

–以元素硅和硼的％重量计的元素含量的Si/B比率的最小值为0.4，最大值为8；

–铸造后合金中存在以下显微结构成分：

a)含Si和含P的金属基组分，其基于整体显微结构具有：

a1)通过经验公式Cu_hNi_kSn_m报告，并且具有以2-6个原子％计的元素含量的(h+k)/m比率的高达35％体积的第一相成分，

a2)通过经验公式Cu_pNi_rSn_s报告，并且具有以10-15个原子％计的元素含量的(p+r)/s比率的高达15％体积的第二相成分，以及

a3)固体铜溶液的余量；

b)基于整体显微结构存在的相，

b1)以0.01％体积至10％体积计，做为硼化硅形式和硼硅酸盐和/或硼磷硅酸盐形式的含Si相和含B相，

b2)以1％体积至15％体积计，做为具有经验公式Ni_xSi₂B，x＝4至6的Ni-Si硼化物，

b3)以1％体积至15％体积计，做为Ni硼化物，

b4)以1％体积至5％体积计，做为Ni磷化物，

b5)以1％体积至5％体积计，做为显微结构中的Ni硅化物，它们单独存在和/或做为加成化合物和/或混合化合物存在，并由锡和/或第一相成分和/或第二相成分包裹；

–在铸造过程中，单独存在和/或做为加成化合物和/或混合化合物存在的硼化硅形式的含Si相和含B相、Ni-Si硼化物和Ni硼化物、Ni磷化物和Ni硅化物构成在熔体凝固/冷却过程中用于均匀结晶的晶种，使得第一相成分和/或第二相成分均匀地分布在类似岛和/或类似网状物的显微结构中；

–以硼硅酸盐和/或硼磷硅酸盐形式的含Si相和含B相与磷硅酸盐一起在合金的半成品材料和构件上起到磨损保护和腐蚀保护的涂层的作用。