[发明专利]一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法，将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜加热熔化；将或铈添加到合金溶液中，得到二混合金溶液；将碳化硅加到二混合金溶液中，得到三混合金溶液；将三混溶液转移至铸造保温炉中，静止并取样检测，成份合格后，结晶；铸造合金锭；将铸造完成的合金锭低温处理后冷却。本发明在传统青铜材料中加入碳化硅陶瓷颗粒，提高铸造合金材料的硬度；通过镧或铈，进一步细化改善径粒组织结构，从而使材料在不需要进一步锻打或者热处理的前提下，即可实现合金材料的强度和硬度。避免了原有合金材料因锻打而产生的开裂情况，减少了材料在铸造过程中产生的气孔率，节约了生产成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法。

背景技术

青铜材料具有良好的延展性和可锻性等性能，因此其应用较为广泛，其主要应用于核电汽轮机的技术领域中，具体是用于锻打成型各类阀块、耐磨泵块。但是，随着核电工业的大力发展，市场需求更多、更优的材料，由于锻打处理产生的缺陷，使得目前所使用的青铜锭已越来越不能满足国内外高标泵阀类合金锭的需求。另外，由于材料内部结构的原因，通过翻砂铸造的青铜材料，极易产生气孔表面夹杂，不易二次成型。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法，以解决现有技术的问题。

一方面，本发明实施例所公开的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料，该合金材料组分包含：碳化硅、铝、铁、锰、镍、镧或铈、磷、锡，余量铜。

进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1-2.5％、铝9-11％、铁1-3％、锰1-2％、镍4-6％、镧或铈1-2％、磷0.1-0.5％、锡6-8％，余量为铜。

进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、镧2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。

进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、镧1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。

进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、镧1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。

进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1％、铝11％、铁3％、锰2％、镍6％、铈2％、磷0.5％、锡8％，余量为铜。

进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅2.5％、铝9％、铁1％、锰1％、镍4％、铈1％、磷0.1％、锡6％，余量为铜。

进一步地，合金材料组分按重量百分比分别为：碳化硅1.8％、铝10％、铁2％、锰1.5％、镍5％、铈1.5％、磷0.3％、锡7％，余量为铜。

另一方面，本发明实施例还公开了上述的用于电力机械耐磨件的铸造合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按照配比将铝、铁、锰、镍、磷、锡和铜置于工频电炉内，加热至1150度完全熔化后并保温，得到初混合金溶液；

步骤二：将稀土元素镧或铈按照比例添加到正在保温的初混合金溶液当中，开启振动装置与搅拌装置，振动装置振动频率为：6次/秒；搅拌装置搅拌速率为：350转/分钟，搅拌时间为：15-20分钟，得到二混合金溶液；

步骤三：将纯度在99.9％的碳化硅颗粒添加到二混合金溶液当中，同时进行再次搅拌，搅拌速率为350转/分钟；搅拌时间15-20分钟，得到三混合金溶液；

步骤四：将搅拌完成的三混溶液转移至铸造保温炉当中，第三次进行搅拌，搅拌时间为5-10分钟，速率为200转/分钟；