[发明专利]一种铜锰合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金及其制备方法，特别是涉及一种铜锰合金及其制备方法。

背景技术

铜合金材料的性能指标较多，其中摩擦系数和导热系数是很重要的两个指标。导热系数的好坏对能量的传输有很重要的影响。铜合金材料的导热系数过低，会显著的降低热量的传输速率，影响整个传热过程。摩擦系数也很重要，铜合金材料的摩擦系数过高，表面摩擦力过大，在一些传动装置的连接部位中会由于长时间摩擦而产生热量和变形，不利于工业生产的正常进行。

发明内容

要解决的技术问题：常规的铜合金材料导热系数过低、摩擦系数过高的问题。

技术方案：本发明公开了一种铜锰合金，铜锰合金由以下成分按照重量比组成：Mn为11.2wt%～12.4wt%、Sc为0.2wt%～0.3wt%、Nb为0.1wt%～0.2wt%、Zr为0.05wt%～0.10wt%、Cs为0.05wt%～0.10wt%、余量为铜。

一种铜锰合金的制备方法，包括以下步骤：（1）熔炼炉温度设为1200℃；（2）向熔炼炉中加入Mn为112kg～124kg、Sc为2kg～3kg、Nb为1kg～2kg；（3）在1200℃下一次熔炼6h；（4）将熔炼炉温度升至1900℃，加入Zr为0.5kg～1kg、Cs为0.5kg～1kg、铜为869kg～884kg，进行二次熔炼，二次熔炼时间为2h；（5）浇铸成后冷却至室温，得到铜锰合金。

熔炼时加入Mn的重量优选为112kg。

熔炼时加入Sc的重量优选为3kg。

熔炼时加入Nb的重量优选为1kg。

有益效果：本发明制备的铜锰合金的导热系数为352W/(m·K) ～364 W/(m·K)，摩擦系数为0.04～0.07，较高的导热系数和较低的摩擦系数增大了本发明的铜锰合金的应用空间。

具体实施方式

实施例1

铜锰合金的制备方法包括以下步骤：（1）熔炼炉温度设为1200℃；（2）向熔炼炉中加入Mn为112kg、Sc为2kg、Nb为1kg；（3）在1200℃下一次熔炼6h；（4）将熔炼炉温度升至1900℃，加入Zr为0.5kg、Cs为0.5kg、铜为884kg，进行二次熔炼，二次熔炼时间为2h；（5）浇铸成后冷却至室温，得到铜锰合金。

实施例2

铜锰合金的制备方法包括以下步骤：（1）熔炼炉温度设为1200℃；（2）向熔炼炉中加入Mn为124kg、Sc为3kg、Nb为2kg；（3）在1200℃下一次熔炼6h；（4）将熔炼炉温度升至1900℃，加入Zr为1kg、Cs为1kg、铜为869kg，进行二次熔炼，二次熔炼时间为2h；（5）浇铸成后冷却至室温，得到铜锰合金。

实施例3

铜锰合金的制备方法包括以下步骤：（1）熔炼炉温度设为1200℃；（2）向熔炼炉中加入Mn为118kg、Sc为3kg、Nb为2kg；（3）在1200℃下一次熔炼6h；（4）将熔炼炉温度升至1900℃，加入Zr为1kg、Cs为1kg、铜为875kg，进行二次熔炼，二次熔炼时间为2h；（5）浇铸成后冷却至室温，得到铜锰合金。

测定了实施例1、实施例2、实施例3制备的铜锰合金的导热系数和摩擦系数，数值如下。