[发明专利]一种ESP连铸结晶器窄面铜板母材及其加工方法、ESP连铸结晶器窄面铜板

说明书

本发明提供了一种ESP连铸结晶器窄面铜板母材及其加工方法、ESP连铸结晶器窄面铜板，属于铜合金技术领域。该母材包括如下化学成分：97.05‑98.66wt％的Cu、1.0‑2.2wt％的Ni、0.12‑0.3wt％的Zr、0.2‑0.4wt％的Be以及0.02‑0.05wt％的Mg。上述母材具有良好的导电导热性能。其加工方法包括：混合相应的合金材料，然后依次进行真空熔炼、真空铸锭、热锻、固溶、冷作硬化及时效处理。上述加工方法简单，使生产出的材料强度与铍镍铜相当，但具有较高的导电导热性能。由上述母材制得的铜板在连铸时，热面温度有较大幅度降低，在较低温度下有更高的强度、更高的硬度，耐磨性更强。

技术领域

本发明涉及铜合金技术领域，具体而言，涉及一种ESP连铸结晶器窄面铜板母材及其加工方法、ESP连铸结晶器窄面铜板。

背景技术

随着连铸技术的发展，对铜合金材料性能的要求越来越高，由于导电性能与材料强度难以兼顾，铍镍铜的强度和硬度在常温下都比较高，导电性和导热性有点偏低，使得铍镍铜的结晶器铜板在连续铸造时，热面温度相对较高，通常材料随温度环境的提高，在高温状态下，其强度和硬度相对下降较多，耐磨性也相对下降，使得铍镍铜无法在最新研发的超高拉速ESP连铸技术中取得应用。

发明内容

本发明的第一目的包括提供一种ESP连铸结晶器窄面铜板母材，该母材具有良好的导电导热性能，在超高拉速下能够确保所需的导热性能满足使用需求，同时确保使用过程中不会出现下口磨损严重所致的使用寿命降低。

本发明的第二目的包括提供一种上述ESP连铸结晶器窄面铜板母材的加工方法，该加工方法简单，使生产出的材料强度与铍镍铜相当，但具有较高的导电导热性能。

本发明的第三目的包括提供一种由上述母材制得的ESP连铸结晶器窄面铜板，该结晶器铜板在连铸时，热面温度有较大幅度降低，从而使结晶器铜板在较低温度下有更高的强度、更高的硬度，耐磨性更强，从而满足ESP连铸结晶器超高拉速的生产需求。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种ESP连铸结晶器窄面铜板母材，包括如下质量含量的化学成分：97.05-98.66wt％的Cu、1.0-2.2wt％的Ni、0.12-0.3wt％的Zr、0.2-0.4wt％的Be以及0.02-0.05wt％的Mg。

在一些优选的实施方式中，ESP连铸结晶器窄面铜板母材包括如下质量含量的化学成分：97.35-98.12wt％的Cu、1.5-2.0wt％的Ni、0.15-0.2wt％的Zr、0.2-0.4wt％的Be以及0.03-0.05wt％的Mg。

在一些实施方式中，ESP连铸结晶器窄面铜板母材的导电率为40-45S/m，IACS为72-76％，导热率为320-330W/(m·k)。

在一些优选的实施方式中，ESP连铸结晶器窄面铜板母材的导电率为42S/m，IACS为74％，导热率为325W/(m·k)。

此外，本发明还提出了一种上述ESP连铸结晶器窄面铜板母材的加工方法，包括以下步骤：

混合提供Cu、Ni、Be、Zr以及Mg的合金材料，然后依次进行真空熔炼、真空铸锭、热锻、固溶、冷作硬化以及时效处理。

其中，时效处理是于500-530℃的条件下处理3-5h。

此外，本发明还提出了一种ESP连铸结晶器窄面铜板，该ESP连铸结晶器窄面铜板由上述ESP连铸结晶器窄面铜板母材制得。

本申请提供的ESP连铸结晶器窄面铜板母材及其加工方法、ESP连铸结晶器窄面铜板的有益效果包括：