專利名稱：銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法
技術領域：
本發明涉及銅鎳二硅銅合金板帶，具體為一種銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法。
背景技術：
高鐵及電氣化鐵路專用銅鎳二硅銅合金板帶(即CuNi2Si板帶)主要用于制作接觸網零件，而接觸網零件理想的最終抗拉強度為> 600MPa。目前國內生產的CuNi2Si板帶為時效硬態(即Y態)，下游用戶直接沖壓成型，沖壓后不再進行熱處理，存在的問題是1、產品最終抗拉強度為480-580MPa，達不到接觸網零件的技術要求；2、因產品為時效硬態，所以沖壓時由于材料硬、塑性差，不易沖壓成型，存在開裂和殘余應力大的風險，而且沖壓時模具承受的負荷大，易損壞模具
發明內容
本發明為了解決現有高鐵及電氣化鐵路專用銅鎳二硅銅合金板帶的最終抗拉強度差的問題，提供了一種銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法。本發明是采用如下技術方案實現的銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法，包括如下步驟
(I)、根據工頻有芯感應爐的有效容積，按照質量比為銅鎳硅=97. 5:2:0.5進行配料；將銅、鎳放入工頻有芯感應爐的爐體內后加熱至1250-1280°C進行熔煉工藝，熔煉完成后將硅加入爐體內并在熔體表面覆蓋一層厚度為150-200mm的木炭后保溫30分鐘，然后，充分攪拌得到熔煉水(熔煉水也稱為銅水)。(2)、采用底部安裝有二次冷卻裝置的石墨內套結晶器對上述銅水進行溫度為1250-1280°C、拉鑄速度3. 8-4. O米/小時的半連續鑄造工藝得到厚度為150mm的矩形鑄錠。先采用石墨內套結晶器自帶的冷卻裝置對矩形鑄錠冷卻后再采用二次冷卻裝置對矩形鑄錠冷卻，這樣冷卻強度不會過大，避免引起內應力太大從而導致鑄錠出現裂紋或鑄造后料坯開裂，而且兩次冷卻實現紅錠鑄造，降低了鑄錠內應力，從而得到致密均勻的鑄造組織。所述二次冷卻裝置為本領域技術人員容易實現的技術，至少可采用專利號為201120261931.9的銅合金鑄坯的二次冷卻裝置，使用時將其懸掛于石墨內套結晶器的底部。(3)、將上述矩形鑄錠放入煤氣連續加熱爐中加熱3小時至900-920°C后再保溫
2.75-3. 25小時；再將鑄錠用熱軋軌道上下均安裝在線冷卻裝置的兩輥可逆熱軋機進行初軋溫度為900-920°C、終軋溫度為800-850°C的150-110-60-32-19-16的5道次可逆軋制；最后一道次出軋輥后打開安裝于熱軋軌道上下的在線冷卻裝置進行冷卻速度為10°C /S以上的帶坯在線水冷，冷卻至室溫后將熱軋坯直接空心打卷。(4)、將上述熱軋坯在開卷機上開卷后用雙面銑削設備進行上下銑削厚度均為O. 8-lmm的雙面銑面以去除熱軋坯表面的氧化皮，得到板帶。(5)、將上述板帶采用四輥可逆粗軋機進行14-12. 8-10-8-6. 2-5-4-3. 6±0. 03的7道次可逆軋制；再用銅帶連續光亮退火爐進行加熱溫度為900°C、出爐溫度40-50°C的退火工藝，從而得到CY狀態銅鎳二硅銅合金板帶。所述工頻有芯感應爐、石墨內套結晶器、兩輥可逆熱軋機、開卷機、雙面銑削設備、四輥可逆粗軋機、銅帶連續光亮退火爐均為現有產品，可直接從市場中購得。將上述制備方法中得到的熔煉水用坩堝取樣后倒入石墨模，冷卻至固態后去掉底部的氧化層，在光譜分析儀上進行化學成分分析，其結果如下表I所示，符合GB標準。表I
權利要求
1.銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)、根據工頻有芯感應爐的有效容積，按照質量比為銅鎳硅=97.5:2:0. 5進行配料；將銅、鎳放入工頻有芯感應爐的爐體內后加熱至1250-1280°C進行熔煉工藝，熔煉完成后將硅加入爐體內并在熔體表面覆蓋一層厚度為150-200mm的木炭后保溫30分鐘，然后，充分攪拌得到熔煉水； (2)、采用底部安裝二次 冷卻裝置的石墨內套結晶器對上述熔煉水進行溫度為1250-1280°C、拉鑄速度3. 8-4. O米/小時的半連續鑄造工藝得到厚度為150mm的矩形鑄錠； (3)、將上述矩形鑄錠放入煤氣連續加熱爐中加熱3小時至900-920°C后再保溫2.75-3. 25小時；再將鑄錠用熱軋軌道上下均安裝在線冷卻裝置的兩輥可逆熱軋機進行初軋溫度為900-920°C、終軋溫度為800-850°C的150-110-60-32-19-16的5道次可逆軋制；最后一道次出軋后打開安裝于熱軋軌道上下的在線冷卻裝置進行冷卻速度為10°C /S的帶坯在線水冷，冷卻至室溫后將熱軋坯直接空心打卷； (4)、將上述熱軋坯在開卷機上開卷后用雙面銑削設備進行上下銑削厚度均為O.8-lmm的雙面銑面以去除熱軋坯表面的氧化皮，得到板帶； (5)、將上述板帶采用四輥可逆粗軋機進行14-12.8-10-8-6. 2-5-4-3. 6±0. 03的7道次可逆軋制；再用銅帶連續光亮退火爐進行加熱溫度為900°C、出爐溫度40-50°C的退火工藝，從而得到銅鎳二娃銅合金板帶。
全文摘要
本發明涉及銅鎳二硅銅合金板帶，具體為一種銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法，解決了現有高鐵及電氣化鐵路專用銅鎳二硅銅合金板帶的最終抗拉強度差的問題。銅鎳二硅銅合金板帶的制備方法包括如下步驟將銅、鎳、硅按比例放入工頻有芯感應爐的爐體內后進行熔煉工藝，充分攪拌得到熔煉水；采用石墨內套結晶器進行半連續鑄造工藝得到矩形鑄錠；將矩形鑄錠放入煤氣連續加熱爐中加熱；再將鑄錠用兩輥可逆熱軋機進行5道次可逆軋制；將熱軋坯開卷后用雙面銑削設備進行雙面銑面得到板帶；采用四輥可逆粗軋機進行7道次可逆軋制；再進行退火工藝。本發明制得的產品材料軟、塑性好、易成型；可廣泛適用于銅合金板帶的生產。
文檔編號C22C1/02GK102864334SQ201210343488
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者陳清香, 張曉敏, 樊華麗, 王全仁, 王少華, 張淑琴, 王鴻遠, 韓彩香, 侯冬芳, 王鈺箐 申請人:山西春雷銅材有限責任公司