[发明专利]一种铜镍/铁镍合金用的浸渗液及其使用方法和应用

说明书

本发明公开了一种铜镍/铁镍合金用的浸渗液及其使用方法和应用，它包括以下步骤：（1）、水浴清洗；（2）、浸泡；（3）、加热；（4）、通电；（5）、震荡及施压；（6）、保持压力静置；（7）、冷却清洗；（8）、试压。本发明的有益效果是通过抛丸强化和浸渗处理增加材料的韧性和致密度以增加耐磨性，同时满足产品在常温和冰区（‑89℃）的条件下使用。本发明的有益效果是通过对铜镍/铁镍合金的疏松部位浸渗处理，铸件的致密度增加。

技术领域

本发明涉及海洋装备领域的材料制备方法，尤其涉及一种铜镍/铁镍合金用的浸渗液及其使用方法和应用。

背景技术

现阶段我国及世界范围内的铜镍合金和铁镍合金的铸造件在铸造中因为材料的特性影响，产品微观状态会有部分的疏松组织存在。这种疏松组织在特定条件下，例如高压、高温、高寒条件下，其铸造成型的结构件会造成渗漏等异常现象。在水锤效应的作用下，严重时会造成铸件的结构产生不可逆转的损坏。在这个暂时无法解决的技术难题下，工程师们采用了一种利用钠盐（例如硅酸钠），通过对浸入硅酸钠液体中的工件施压，使钠盐被动浸入微观疏松的区域填补疏松。通过钠盐的填补，产品可以在常温下维持使用。但是普通的钠盐材料和施工工艺因为强度和耐候性较低，随着温度、震动、特殊的运输材料等对其施加的影响，仍然产生渗漏等问题。并且一旦渗漏，铸件无法再次修复。

发明内容

本发明要解决的技术问题是目前铜镍/铁镍合金的铸造件存在疏松组织，这种疏松组织会带来渗漏的后果，而现有的修复方法存在诸多弊端，为此提供一种铜镍/铁镍合金材料制备方法和应用。

本发明的浸渗液是在长期的生产实践中获得的，其具有优良的离子交换性能和耐候性能，同时具备良好的流动性能和悬浮性能，具体技术解析如下：

离子交换契合性：离子交换本身是一种化学和物理吸附过程，其作用机理与活性炭的微孔吸附原理类似。只不过活性炭的微孔吸附是属于被动吸附，而本发明的离子交换属于主动给予吸附。浸渗液中所包含的金属微粒在包括带电、加热、震荡、化学溶剂等工艺的作用下进入需要填补的微孔区域并与零件金属发生螯合反应，从而形成稳定的金属堆积，进而起到堵塞微孔的目的。

强度和耐候性：因为浸渗剂的构成是由Cu、Ni、Si、Mn、Al等金属微粒和非金属无机载体组成的，在发生螯合堆积后金属之间发生离子交换，产生类似焊接的反应，使金属和金属之间紧密联结，从而形成与金属本体一致的强度。同时因为浸渗液的成分与铸件本体的材质类似，使其保持与本体一致的耐候性。

一种铜镍/铁镍合金的浸渗处理方法，它包括（1）、水浴清洗：将打磨抛丸处理干净的铜镍/铁镍合金铸件毛坯置入清洗池中水浴处理，处理温度为60-85℃；（2）、浸泡：将水浴处理完成的铜镍/铁镍合金铸件毛坯置入浸渗液中浸泡，保持浸泡时间≥40min，所述浸渗液包括≤80wt%的Cu、4wt%-5wt%的Ni、≤2wt%的Si、0.5wt%-1.2 wt%的Mn、≥8wt%的Al以及余量其它；（3）、加热：将浸渗液加热至常态大气压下至沸腾，并保持浸泡≥20min；（4）、通电：接通电源使铜镍/铁镍合金铸件毛坯通电，使浸渗液中的金属离子向铜镍/铁镍合金铸件毛坯聚集并进入微孔部位，使微孔完成填充；（5）、震荡及施压：将铜镍/铁镍合金铸件毛坯移入震荡池，通过磁力震动使铜镍/铁镍合金铸件毛坯发生震动，振幅和频率通过振荡器调节，同时关闭容器，施加≥4kg的空气压力；（6）、保持压力静置：震荡结束，保持空气压力≥10min；（7）、冷却清洗：泄压并取出铜镍/铁镍合金铸件毛坯至清洗池，采用≤40℃的常温水清洗表面；（8）、试压：对铜镍/铁镍合金铸件毛坯测试试压，如果压力损失，循环执行步骤（2）-（7）。

一种铜镍/铁镍合金用的浸渗液，它包括：≤80wt%的Cu、4wt%-5wt%的Ni、≤2wt%的Si、0.5wt%-1.2 wt%的Mn、≥8wt%的Al以及余量其它。

一种铜镍/铁镍合金的浸渗液的应用，它用于处理具有疏松组织的铜镍/铁镍合金。