[发明专利]一种镍铜合金及其制备方法

说明书

本发明适用于材料技术领域，提供了一种镍铜合金及其制备方法，其中，所述镍铜合金，包括以下重量百分比的合金元素：碳0.08~0.3%；铜26.5~34%；铁1.5~2.5%；锰1.5~2.0%；硅0.1~0.5%；硫0.025~0.05%；余量为镍。本发明实施例所得镍铜合金，一方面，具有较佳力学性能，抗拉强度达到540MPa以上，屈服强度达到230MPa以上，硬度达到HRC18以上，延伸率为25%以上，面缩31%以上；另一方面，具有很高的自润滑特性，其摩擦系数是传统镍铜合金的1/3~1/2，且其在潮湿硫化氢环境中的腐蚀速率约在0.065mm/a左右，耐硫化氢腐蚀性能非常优异，可满足某些特殊作业环境的质量需求。

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种镍铜合金及其制备方法。

背景技术

在航空航天、核工业以及海洋工程的应用设备往往对部分零部件提出了苛刻的综合性能要求，如海水泵的泵轴不仅需要很强的耐海水腐蚀、耐硫化氢腐蚀性能、较高的强度以及硬度等。而在海水环境中具有此类性能要求的材料大多是镍铜合金类材料。

镍铜合金具有优良的抗海水腐蚀性能，是理想的海洋用材，被广泛的应用于海洋设备、设施中，如船用设备、管道系统的重要部件：泵和阀的零部件(如泵轴、阀杆、阀盘等)。但现有的镍铜合金会受到在海上原油开采和输运过程中原油中的硫化氢的严重腐蚀，另外，其在潜油电泵泵轴和密封管之间的应用也存在较高的摩擦系数，使得镍铜合金的使用大大受到限制。

由此可见，现有的镍铜合金存在耐硫化氢腐蚀能力差，并且自润滑性差、与其他金属间的摩擦系数较高，无法满足特殊作业环境的质量需求问题。

发明内容

本发明实施例提供一种镍铜合金，旨在解决现有的镍铜合金存在耐硫化氢腐蚀能力差，并且自润滑性差、与其他金属间的摩擦系数较高，无法满足特殊作业环境的质量需求问题。

本发明实施例是这样实现的，一种镍铜合金，包括以下重量百分比的合金元素：

碳0.08～0.3％；铜26.5～34％；铁1.5～2.5％；锰1.5～2.0％；硅0.1～0.5％；硫0.025～0.05％；余量为镍。

本发明实施例还提供一种镍铜合金的制备方法，包括：

将碳、铜、铁、锰、硅、硫以及镍按比例加入中频真空感应炉内进行熔炼，得到合金熔炼液；

将所述合金熔炼液浇注到铸铁模具中成型，得到铸锭；

将所述铸锭放置于电驴内加热至1100～1200℃，保温3.5～4.5小时后进行第一次锻造处理，控制其锻造变形量35％～45％，得到锻造合金；

将所述锻造合金进行冷却处理，并将冷却后的锻造合金重新置于电驴内加热至1100～1200℃，保温3.5～4.5小时后进行第二次锻造处理，得到合金棒；

将所述合金棒置于580～620℃下保温2.5～3.5小时，即得。

本发明实施例提供的镍铜合金，一方面，具有较佳力学性能，抗拉强度达到540MPa以上，屈服强度达到230MPa以上，硬度达到HRC18以上，延伸率为25％以上，面缩31％以上；另一方面，具有很高的自润滑特性，其摩擦系数是传统镍铜合金的1/3～1/2，且其在潮湿硫化氢环境中的腐蚀速率约在0.065mm/a左右，耐硫化氢腐蚀性能非常优异，可满足某些特殊作业环境的质量需求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的镍铜合金成品组织的金相图谱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。