【技術實現步驟摘要】
本申請涉及硅青銅合金制品，特別涉及一種硅青銅合金制品及其制備方法。
技術介紹
1、傳統銅合金在特定應用環境下，如在高腐蝕、高溫、高壓等環境下，往往存在性能不足的問題，例如，錫青銅雖具有良好的耐腐蝕性，但機械性能有限；而鈹青銅則成本較高。故而開發一種綜合性能優異且成本適中的銅合金顯得尤為重要。qsi3-1硅青銅作為一種新型合金，通過合金化設計，克服了傳統合金的諸多不足，具有廣闊的應用前景，其以優異的機械性能、加工性能、耐腐蝕性和導電性能，在機械制造、電氣與電子、通訊、海洋工程等多個領域中得到了廣泛應用，隨著科技的不斷進步和工業的快速發展，其應用領域還將不斷擴大和深化。然而，現有的qsi3-1硅青銅生產工藝往往需要經過中間退火和固溶時效處理，以提高qsi3-1硅青銅合金的強度和性能，導致其制造周期較長、效率較低，且qsi3-1硅青銅合金往往在成分設計時加入了cr、co和稀土元素來細化晶粒，提高合金性能，但這會導致qsi3-1硅青銅合金的價格較高，且現有的qsi3-1硅青銅合金成品大多針對棒材進行設計，如φ大于12mm的棒材、φ3-φ8.6的棒材等，對于其他合金制品適用性不高。基于此，本申請提出一種硅青銅合金制品及其制備方法。
技術實現思路
1、本申請的主要目的是提供一種硅青銅合金制品及其制備方法，旨在解決現有qsi3-1硅青銅合金的生產工藝制造周期長且生產成本高的技術問題。
2、為實現上述目的，本申請提出了一種硅青銅合金制品的制備方法，包括以下步驟：
3、按照s
4、對所述混合物進行熔鑄，得到鑄錠；
5、將所述鑄錠在700℃-750℃下進行高溫退火，得到坯料；
6、將所述坯料進行熱變形處理，得到熱變形合金；
7、將所述熱變形合金進行冷變形處理，得到冷變形合金；
8、將所述冷變形合金在250℃-300℃下進行低溫退火，得到硅青銅合金制品；
9、其中，所述硅青銅合金制品的微觀組織包括銅基體以及分布在所述銅基體上的第二相，所述第二相包括ni2si相、mn2si相和fe3si相。
10、可選地，所述對所述混合物進行熔鑄的步驟，包括：
11、將所述混合物加入真空感應爐中，抽真空至真空度≤20pa時，開始加熱升溫，將功率升至55kw-65kw，保持7min-13min，再將功率升至115kw-125kw，保持7min-13min，再將功率升至145kw-155kw，保持7min-13min，再將功率升至175kw-185kw，待所述混合物熔清后，進行精煉7min-13min，再降低功率至45kw-55kw并保持0.5min-1.5min后進行澆鑄。
12、可選地，所述進行澆鑄的步驟中，開始澆鑄速度為0.15m3/h-0.20m3/h，澆鑄25s-30s后，提高澆鑄速度至0.35m3/h-0.40m3/h，澆鑄4.5min-5.5min后，將澆鑄速度降至0.15m3/h-0.20m3/h，澆鑄1min-2min。
13、可選地，在所述進行高溫退火的步驟中，高溫退火的時間為2h-4h。
14、可選地，所述將所述坯料進行熱變形處理的步驟，包括：
15、將所述坯料加熱至710℃-730℃后，進行熱擠壓，熱擠壓溫度為690℃-710℃，擠壓比≤20，熱擠壓后直接水冷。
16、可選地，所述將所述坯料進行熱變形處理的步驟，包括：
17、將所述坯料加熱至710℃-730℃后，進行熱軋，并控制終軋溫度在650℃以上，熱軋道次為3-8次。
18、可選地，所述將所述熱變形合金進行冷變形處理的步驟，包括：
19、對所述熱變形合金進行冷拉拔處理，并控制所述熱變形合金冷拉拔后的變形量≤40％。
20、可選地，所述將所述熱變形合金進行冷變形處理的步驟，包括：
21、對所述熱變形合金進行多道次冷軋處理，并控制所述熱變形合金冷軋后的變形量≤40％。
22、可選地，在所述進行低溫退火的步驟中，低溫退火的時間為4h-5h。
23、本申請還提出了一種硅青銅合金制品，采用上述硅青銅合金制品的制備方法所得。
24、本申請至少包括以下有益效果：
25、本申請首先對qsi3-1硅青銅合金成分進行設計，采用硅、錳、鐵、鎳、鋅、鉛和銅作為合金成分，si元素的加入可顯著提高合金的硬度和耐磨性，使其在摩擦和磨損環境下具有更長的使用壽命，適量添加mn具有固溶強化效果，又能提高耐蝕性，熔煉時還可以脫氧，有利于提高硅青銅的力學性能、抗蝕性能與加工性能，而si與mn可形成mn2si，由于qsi3-1合金拉制棒材在貯存期間容易發生自裂現象，主要是因為mn2si相析出產生的相變應力和變形應力的疊加引起的，合金的si含量越高，沉淀的mn2si相也越多，發生自裂的傾向也越大，故而本申請將si含量控制在3.0％-3.5％之間，并通過對合金進行低溫退火可消除自裂現象，而含ni的硅青銅具有良好的力學性能、抗蝕性和導電性，ni與si可形成化合物ni2si，對合金起到強化作用，但合金中的ni/si比值很小時，雖具有較高的強度與硬度，但其電導率與塑性會降低，不利于壓力加工，故而本申請控制ni含量≤0.05％，而fe與si可形成fe3si，能夠提高硅青銅的強度，zn能較多地固溶于cu-si合金的α相中，提高合金的強度與硬度，縮小合金的凝固溫度范圍，提高合金的流動性，改善其鑄造性能，適量的pb可以提高合金的抗磨性和可切削性能，但過量會引起合金熱裂。本申請通過嚴格控制合金元素的含量，再經過熔鑄使金屬合金化，可得到組織致密、成分均勻的鑄錠，再控制高溫退火溫度，促使形成ni2si、mn2si和fe3si第二相粒子并完全溶解于合金基體中，使固態金屬原子擴散，進而消除鑄態成分和組織不均勻性，保持合金成分的穩定性，從而提高了材料的塑性，再經過熱變形和冷變形，以加工成所需成品的形狀和尺寸，最后經過低溫退火以消除殘余應力和相變應力，減少qsi3-1硅青銅合金容易出現的自裂現象，使組織變得更加均勻、性能更加穩定，促使最終所制得的硅青銅合金制品的微觀組織形成銅基體以及分布在銅基體上的第二相ni2si相、mn2si相和fe3si相，ni2si相和fe3si相可作為強化相，ni2si相具有較強的強化作用，能夠同時提高合金的耐蝕性和導電性，fe3si相可降低硅青銅的自裂現象，并提高硅青銅的強度。故而本申請在成分設計時無需加入cr、co和稀土元素，也無需經過中間退火和固溶時效處理，而是通過嚴格調控材料的配比并結合高溫退火、低溫退火步驟，可以生產出具有高強度、高彈性、優異的耐磨性和耐腐蝕性、良好的加工性能的硅青銅合金，縮短了制造周期，提高了生產效率，節約了生產成本，并且成品不本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述對所述混合物進行熔鑄的步驟，包括：
3.根據權利要求2所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述進行澆鑄的步驟中，開始澆鑄速度為0.15m3/h-0.20m3/h，澆鑄25s-30s后，提高澆鑄速度至0.35m3/h-0.40m3/h，澆鑄4.5min-5.5min后，將澆鑄速度降至0.15m3/h-0.20m3/h，澆鑄1min-2min。
4.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，在所述進行高溫退火的步驟中，高溫退火的時間為2h-4h。
5.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述將所述坯料進行熱變形處理的步驟，包括：
6.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述將所述坯料進行熱變形處理的步驟，包括：
7.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述將所述熱變形合金進行冷變形處理的步驟，包括：
8.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述將所述熱變形合金進行冷變形處理的步驟，包括：
9.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，在所述進行低溫退火的步驟中，低溫退火的時間為4h-5h。
10.一種硅青銅合金制品，其特征在于，采用如權利要求1-9任一項所述的硅青銅合金制品的制備方法所得。
...【技術特征摘要】
1.一種硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述對所述混合物進行熔鑄的步驟，包括：
3.根據權利要求2所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，所述進行澆鑄的步驟中，開始澆鑄速度為0.15m3/h-0.20m3/h，澆鑄25s-30s后，提高澆鑄速度至0.35m3/h-0.40m3/h，澆鑄4.5min-5.5min后，將澆鑄速度降至0.15m3/h-0.20m3/h，澆鑄1min-2min。
4.根據權利要求1所述的硅青銅合金制品的制備方法，其特征在于，在所述進行高溫退火的步驟中，高溫退火的時間為2h-4h。
5.根據權利要求1所述的硅青銅合金...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王小娜，馬明月，庾高峰，靖林，
申請(專利權)人：陜西斯瑞新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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