一種電纜用銅鎳合金鋼及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電纜用銅鎳合金鋼及其制造方法，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.8-1.5%、硅0.48-0.5%、錳0.03-0.05%、鎳0.03-0.04%、鉻0.05-0.06%、鉬0.02-0.04%、銅0.43-0.56%、鋰0.021-0.043%、錸0.045-0.063%、釕0.0023-0.0032%、鋯0.05-0.065%、硫0.035-0.048%、磷0.02-0.045%、余量為鐵；本發(fā)明采用低合金原則，通過改變合金鋼材料的配比，適當(dāng)減小硅錳的含量，增大銅、鎳的含量，并且適度添加鋰、錸、釕和鋯等稀有金屬元素，改善了材料的金相結(jié)構(gòu)和鑄態(tài)組織，增強(qiáng)了材料的致密性和促成基體結(jié)合，有效的提高了高溫抗氧化性和耐腐蝕性，并細(xì)化合金晶粒，提高了耐高溫強(qiáng)度。
【專利說(shuō)明】一種電纜用銅鎳合金鋼及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種電纜用銅鎳合金鋼的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前為止，雖然合金鋼技術(shù)得到很大發(fā)展，適用于各行各業(yè)中，但是，仍有很多問題存在，如耐磨度、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性、成本等不能兼顧，在很多場(chǎng)合還不能滿足生產(chǎn)的要求，還需要進(jìn)一步改進(jìn)，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術(shù)發(fā)展提供保障，為社會(huì)發(fā)展提供動(dòng)力，任務(wù)還很艱巨。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種電纜用銅鎳合金鋼的制造方法。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
電纜用銅鎳合金鋼，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:碳0.8-1.5%、硅0.48-0.5%、錳 0.03-0.05%、鎳 0.03-0.04%、鉻 0.05-0.06%、鑰 0.02-0.04%、銅 0.43-0.56%、鋰0.021-0.043%、錸0.045-0.063%、釕0.0023-0.0032%、鋯0.05-0.065%、硫0.035-0.048%、磷0.02-0.045%、余量為鐵。
[0005]電纜用銅鎳合金鋼的制造方法，包括以下步驟:
(1)將廢鋼、鉻鐵在電爐中熔化，鋼水熔清后加入硅鐵、錳鐵，控制碳含量達(dá)到要求，爐前調(diào)整成分合格后，將熔體溫度升高至1560-1620°c，加入硅質(zhì)頁(yè)巖粉末進(jìn)行預(yù)脫氧，加入蛭石粉終脫氧；
(2)按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取氧化鑰、氧化鋰、氧化鋯和氧化釕；充分混合均勻，然后在800-1000MPa的壓力下進(jìn)行壓粉成形，然后在1250_1420°C的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩，備用；
(3)按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取鎳粉和銅粉，加入適量無(wú)水乙醇，研磨粉碎，在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌混和時(shí)間為1-2小時(shí)后，在1400—1550 °C的高溫下進(jìn)行熔化，待完全熔化并成分均勻后，冷卻至室溫，將其破碎為10-15 mm的顆粒；
(4 )將步驟(2 )、( 3 )的混合粉末加入步驟(1)中，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質(zhì)量百分比加入其他剩余合金元素，在1300-1350°C溫度下保溫20-30分鐘，然后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔化25-35min，鑄造成型，出鋼溫度為1270_1330°C。
[0006](5)熱處理:將步驟(4)出鋼后的鑄件加熱至950-1100°C保溫2_4小時(shí)進(jìn)行熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進(jìn)行空冷到室溫。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明采用低合金原則，通過改變合金鋼材料的配比，適當(dāng)減小硅錳的含量，增大銅、鎳的含量，并且適度添加鋰、錸、釕和鋯等稀有金屬元素，改善了材料的金相結(jié)構(gòu)和鑄態(tài)組織，增強(qiáng)了材料的致密性和促成基體結(jié)合，有效的提高了高溫抗氧化性和耐腐蝕性，并細(xì)化合金晶粒，提聞了耐聞溫強(qiáng)度。

【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:電纜用銅鎳合金鋼，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:碳
1.2%、硅 0.49%、錳 0.04%、鎳 0.035%、鉻 0.055%、鑰 0.03%、銅 0.5%、鋰 0.035%、錸 0.055%、釕
0.0029%、鋯 0.057%、硫 0.043%、磷 0.033%、余量為鐵。
[0009]電纜用銅鎳合金鋼的制造方法，包括以下步驟:
(1)將廢鋼、鉻鐵在電爐中熔化，鋼水熔清后加入硅鐵、錳鐵，控制碳含量達(dá)到要求，爐前調(diào)整成分合格后，將熔體溫度升高至1580°C，加入硅質(zhì)頁(yè)巖粉末進(jìn)行預(yù)脫氧，加入蛭石粉終脫氧；
(2)按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取氧化鑰、氧化鋰、氧化鋯和氧化釕；充分混合均勻，然后在900MPa的壓力下進(jìn)行壓粉成形，然后在1350°C的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，將燒結(jié)后的物料粉碎后過400目篩，備用；
(3)按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取鎳粉和銅粉，加入適量無(wú)水乙醇，研磨粉碎，在3500轉(zhuǎn)/分下攪拌混和時(shí)間為1-2小時(shí)后，在1480 °C的高溫下進(jìn)行熔化，待完全熔化并成分均勻后，冷卻至室溫，將其破碎為10-15 mm的顆粒；
(4)將步驟(2)、(3)的混合粉末加入步驟(1)中，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質(zhì)量百分比加入其他剩余合金元素，在1320°C溫度下保溫25分鐘，然后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔化30min，鑄造成型，出鋼溫度為1300°C。
[0010](5)熱處理:將步驟(4)出鋼后的鑄件加熱至1050°C保溫3小時(shí)進(jìn)行熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進(jìn)行空冷到室溫。
[0011]本發(fā)明制造的的合金鋼材料試驗(yàn)數(shù)據(jù):抗拉強(qiáng)度ObS 1257MPa;屈服強(qiáng)度σ 0 2≥1094MPa ;沖擊吸收功56.2J，低溫沖擊韌性σ ku (-40°C )≥58.9J/cm2 ;硬度HRC51-55。
【權(quán)利要求】
1.一種電纜用銅鎳合金鋼，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:碳 0.8-1.5%、硅 0.48-0.5%、錳 0.03-0.05%、鎳 0.03-0.04%、鉻 0.05-0.06%、鑰 0.02-0.04%、銅0.43-0.56%、鋰0.021-0.043%、錸0.045-0.063%、釕0.0023-0.0032%、鋯0.05-0.065%、硫0.035-0.048%、磷 0.02-0.045%、余量為鐵。
2.一種如權(quán)利要求1所述的電纜用銅鎳合金鋼的制造方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將廢鋼、鉻鐵在電爐中熔化，鋼水熔清后加入硅鐵、錳鐵，控制碳含量達(dá)到要求，爐前調(diào)整成分合格后，將熔體溫度升高至1560-1620°C，加入硅質(zhì)頁(yè)巖粉末進(jìn)行預(yù)脫氧，加入蛭石粉終脫氧； (2)按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取氧化鑰、氧化鋰、氧化鋯和氧化釕；充分混合均勻，然后在800-1000MPa的壓力下進(jìn)行壓粉成形，然后在1250_1420°C的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩，備用； (3)按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取鎳粉和銅粉，加入適量無(wú)水乙醇，研磨粉碎，在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌混和時(shí)間為1-2小時(shí)后，在1400—1550 °C的高溫下進(jìn)行熔化，待完全熔化并成分均勻后，冷卻至室溫，將其破碎為10-15 mm的顆粒； (4)將步驟(2)、(3)的混合粉末加入步驟(1)中，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質(zhì)量百分比加入其他剩余合金元素，在1300-1350°C溫度下保溫20-30分鐘，然后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔化25-35min，鑄造成型，出鋼溫度為1270_1330°C ； (5)熱處理:將步驟(4)出鋼后的鑄件加熱至950-1100°C保溫2-4小時(shí)進(jìn)行熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進(jìn)行空冷到室溫。
【文檔編號(hào)】C22C38/60GK104131239SQ201410357474
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】席少非 申請(qǐng)人:合肥市東廬機(jī)械制造有限公司