[发明专利]一种能提高热疲劳性能的铜铝铁镍锰钨钼合金

摘要

一种能提高热疲劳性能的铜铝铁镍锰钨钼合金，属于铜合金技术领域，其特征为：以电解铜、工业铝锭A00号、普通不含锈的铁钉、电解镍、电解锰、纯钨、纯钼、复合稀土添加剂为原料。成分按重量百分比计算，按Al10%、Fe4-5%、Ni3-4%、Mn1.5-2.5%、W0.8-1.2%、Mo0.4-0.6%、复合稀土添加剂0-1.2%、余量是铜的比例称重后在感应熔炼炉中熔炼。待材料全部熔化后，浇铸出七组复合稀土添加剂含量不同的铜铝铁镍锰合金毛坯，其复合稀土添加剂加入量分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%，再在毛坯上取样，通过线切割加工出热疲劳试样，然后进行热疲劳试验。

主权项

一种能提高热疲劳性能的铜铝铁镍锰钨钼合金，其特征为：以电解铜、工业铝锭A00号、普通不含锈的铁钉、电解镍、电解锰、纯钨、纯钼、复合稀土添加剂，组分按重量百分比计算，Nd10‑15％、Tb8‑12％、V7‑10％、Sb7‑10％、Ce6‑9％、La+Sc+Sm+Er+Yb+Lu+Gd+Nb+Ti+Ba合计为15‑20%，余量为铜，为原料；成分按重量百分比计算，按Al10%、Fe4‑5%、Ni3‑4%、Mn1.5‑2.5%、W 0.8‑1.2%、Mo0.4‑0.6%、复合稀土添加剂0‑1.2%、余量是铜的比例称重后在感应熔炼炉中熔炼；熔炼工艺为：先加入铝锭、电解铜、普通不含锈的铁钉、电解镍、电解锰、纯钨、纯钼、复合稀土添加剂，待材料全部熔化后，升温至1250~1300℃时保温4min‑6 min使各元素均匀化，然后撒入铜合金用精炼除渣剂，静置5min‑4min后扒渣除气，待温度为1200~1250℃时准备浇注；铸造工艺为：砂型铸造，底板为金属型，金属型内部通水冷却，将熔炼好的铜铝铁镍锰合金液浇铸成长250mm、宽40mm、高70mm的毛坯，根据加入复合稀土添加剂的含量不同，浇铸出七组复合稀土添加剂含量不同的铜铝铁镍锰合金毛坯，其复合稀土添加剂加入量分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%，再在毛坯上取样，通过线切割加工出热疲劳试样，热疲劳试样尺寸为长40 mm 、宽10 mm 、高5mm，试样顶部带有V型缺口；采用电阻炉加热自约束热疲劳试验机进行热疲劳试验；板状试样装卡在立方卡具的四个侧面，保证每块试样的加热与冷却位置一致，通过传动装置上下垂直运动，从而达到试样加热以及冷却的自动化完成；采用设时自控，热电偶测量并控制温度，试样在室温20℃至450℃之间进行加热与冷却的热循环，采用计数器进行自动计数，调整并保持炉温450℃，水温20℃，流动自来水；快速加热试样，加热、冷却一次作为一个循环，每次循环加热时间为120s，入水冷却时间为5s，直至预定循环次数；对于研究热疲劳裂纹萌生的试样，每循环500次，取下试样，抛光去除表面氧化膜，测量表面裂纹长度，以0.1mm作为裂纹萌生长度，记下试样裂纹萌生循环次数，观察并对裂纹的萌生位置照相；对于研究热疲劳裂纹扩展的试样，每循环1000次，取下试样，抛光并观察；测量表面裂纹长度。