一种铜铬中间合金的制备方法及铜铬锆合金的制备方法

摘要

一种铜铬中间合金的制备方法及铜铬锆合金的制备方法。一种铜铬中间合金的制备方法，其制备步骤为：（1）选用粒度为10-50mm的金属铬，将铜块放于石墨坩埚的底部，金属铬放于加料斗的各分仓中；（2）将石墨坩埚抽真空并送电加热，铜块开始熔化时停止抽真空，并充入0.01-0.02MPa氩气；（3）继续送电直到铜块熔化完毕，通过加料斗分批加入金属铬，控制前后批金属铬加入的时间间隔，待前一批金属铬熔化完全，再加入后一批金属铬；（4）金属铬加入完毕后，精炼15分钟，调整温度至1200~1250℃，浇注成型铜铬中间合金。利用该铜铬中间合金制备铜铬锆合金，可以较高且稳定的金属铬收得率，还可以缩短铜铬锆合金的冶炼时间，而且采用石墨坩埚可以避免杂质的带入。

说明书

技术领域

本发明专利涉及真空感应熔炼技术，特别是一种铜铬中间合金的制备方法及铜铬锆合金的制备方法。

背景技术

铜铬锆合金是指以铜为基体，加入铬和锆形成的合金。其热处理后具有较高的强度和硬度，良好的导电导热及抗腐蚀性能，可用于制备电阻焊电极、触头材料和集成电路引线框架等。目前的制备方法中以真空熔炼法所制备的合金具有大块、致密和气体含量低等优点而应用最广，但真空熔炼时，也存在铬的收得率低及含量范围波动大，坩埚材料易带入杂质等问题。

编号为200910242478的专利，为在真空下制备铜铬铜锆中间合金，然后再真空熔炼铜铬锆合金。但所冶炼铜铬锆合金中铬的含量与理论计算值存在较大差距，甚至有高于理论值较大数值的结果。

真空冶炼的铜铬中间合金，如果合金中存在未熔的铬集中分布，将其用于铜铬锆合金冶炼时，就会造成铜铬锆合金中铬含量波动。由于铜铬中间合金铸锭中铬含量存在比重偏析，在将中间合金铸锭部分用于铜铬锆合金冶炼时，应注意取样方式对铬含量的影响。

发明内容

本发明专利所要解决的技术问题是提供一种铜铬中间合金的制备方法及铜铬锆合金的制备方法，从而使得铜铬锆合金有较高且稳定的金属铬收得率，还可以缩短铜铬锆合金的冶炼时间。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种铜铬中间合金的制备方法，其制备步骤为：（1）选用粒度为10-50mm的金属铬，将铜块放于石墨坩埚的底部，金属铬放于加料斗的各分仓中；（2）将石墨坩埚抽真空并送电加热，铜块开始熔化时停止抽真空，并充入0.01-0.02MPa氩气；（3）继续送电直到铜块熔化完毕，通过加料斗分批加入金属铬，控制前后批金属铬加入的时间间隔，待前一批金属铬熔化完全，再加入后一批金属铬；（4）金属铬加入完毕后，精炼15分钟，调整温度至1200~1250℃，浇注成型铜铬中间合金。

一种用铜铬中间合金制备铜铬锆合金的方法，其制备步骤为：（1）对铜铬中间合金纵向锯切，将铜块和铜铬中间合金装入石墨坩埚，并使铜铬中间合金处于石墨坩埚的中下部；（2）装料完毕后合盖抽真空并送电加热，铜块开始熔化时停止抽真空，并充入0.01-0.02MPa氩气；（3）继续送电直到铜块和铜铬中间合金熔化完毕，精炼15分钟，通过加料斗加入锆，再精炼5分钟，调整温度至1200~1250℃，浇注成型铜铬锆合金。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

通过本发明专利所制备的铜铬中间合金中金属铬都完全熔化。通过本发明专利所述铜铬中间合金的锯切方式，可以控制比重偏析对铜铬锆合金成分的影响。利用该铜铬中间合金制备铜铬锆合金，可以较高且稳定的金属铬收得率，还可以缩短铜铬锆合金的冶炼时间，而且采用石墨坩埚可以避免杂质的带入。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

实施例1

1.制备铜铬中间合金

在真空熔炼炉中将称好的54.8kg铜块装入石墨坩埚底部，将粒度为10-50mm的3.5kg铬四等分装入加料斗的四个分仓。装料完毕后合盖抽真空，当真空度小于10Pa时送电加热。铜块开始熔化时停止抽真空，并充入0.01-0.02MPa氩气。继续送电直到铜块熔化完毕，通过加料斗分批加入金属铬，控制前后批金属铬加入的时间间隔，待前一批金属铬基本熔化完全，再加入后一批金属铬。金属铬加入完毕后，精炼15分钟，精炼结束后调整铜液温度至1200~1250℃之间，然后开始浇注。待铜铬中间合金冷却至300℃以下即可脱模。由此制备的铜铬中间合金的化学成分质量百分比为：Cu：94.0%，Cr：6.0%。

2.对铜铬中间合金进行纵向切取6.417kg，称取铜块48.495kg，锆0.088kg。将铜块装入石墨坩埚底部，铜铬中间合金装入石墨坩埚中下部，锆装入加料斗。装料完毕后合盖抽真空，当真空度小于10Pa时送电加热。铜块开始熔化时停止抽真空，并充入0.01-0.02MPa氩气。继续送电直到铜块和铜铬中间合金熔化完毕，精炼15分钟，通过加料斗加入锆，再精炼5分钟，精炼结束后调整铜液温度至1200~1250℃之间，然后开始浇注。待铜铬中间合金冷却至300℃以下即可脱模。铜铬锆合金的配料成分及化学分析成分如表1所示。

表1 铜铬锆合金的配料成分及化学分析成分wt%

元素CrZrCu范围0.60~0.900.07~0.15余配料成分0.700.16余化学分析成分0.680.11余

实施例2

1.制备铜铬中间合金

在真空熔炼炉中将称好的50.6kg铜块装入石墨坩埚底部，将粒度为10-50mm的4.4kg铬四等分装入加料斗的四个分仓。装料完毕后合盖抽真空，当真空度小于10Pa时送电加热。铜块开始熔化时停止抽真空，并充入0.01-0.02MPa氩气。继续送电直到铜块熔化完毕，通过加料斗分批加入金属铬，控制前后批金属铬加入的时间间隔，待前一批金属铬基本熔化完全，再加入后一批金属铬。金属铬加入完毕后，精炼15分钟，精炼结束后调整铜液温度至1200~1250℃之间，然后开始浇注。待铜铬中间合金冷却至300℃以下即可脱模。由此制备的铜铬中间合金的化学成分质量百分比为：Cu：92.0%，Cr：8.0%。

2. 对铜铬中间合金进行纵向切取5.156kg，称取铜块49.756kg，锆0.088kg。将铜块装入石墨坩埚底部，铜铬中间合金装入石墨坩埚中下部，锆装入加料斗。装料完毕后合盖抽真空，当真空度小于10Pa时送电加热。铜块开始熔化时停止抽真空，并充入0.01-0.02MPa氩气。继续送电直到铜块和铜铬中间合金熔化完毕，精炼15分钟，通过加料斗加入锆，再精炼5分钟，精炼结束后调整铜液温度至1200~1250℃之间，然后开始浇注。待铜铬中间合金冷却至300℃以下即可脱模。铜铬锆合金的配料成分及化学分析成分如表2所示。

表2 铜铬锆合金的配料成分及化学分析成wt%

元素CrZrCu范围0.60~0.900.07~0.15余配料成分0.750.16余化学分析成分0.720.10余

本发明未详述部分为现有技术。