[发明专利]一种铜合金辊套及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铜合金辊套及其制备方法，属于零件成形加工领域。本发明的铜合金辊套的制备方法，包括以下步骤：1)将铜合金液浇注、成型，得铸造管坯；2)将步骤1)所得的铸造管坯于900～950℃保温2～4h，然后通过锻造方式进行扩径处理，得锻造管坯；3)将步骤2)所得的锻造管坯在惰性气体保护下进行退火处理，即得。本发明铜合金辊套的制备方法，采用离心铸造制得管坯，金属补缩效果好，铸件外层组织致密，非金属夹杂物少，然后进一步通过锻造和热处理工艺进行扩径和组织性能改善，同时减少了单单采用离心铸造管坯的机械切削加工量，提高材料利用率。

技术领域

本发明涉及一种铜合金辊套及其制备方法，属于零件成形加工领域。

背景技术

双辊连续铸轧技术是将金属熔体直接送入两个带水冷系统的旋转铸轧辊，熔体在辊缝间极短时间内(2-3s)完成凝固和热轧两个过程(如图1所示，其中1为熔炼的金属液，2为铸轧辊套，3为板坯)。其中，作为连续铸轧工艺核心部件的铸轧辊套与熔液直接接触，同时实现“结晶”和“轧制”功能，铸轧辊套结构如图2所示。目前，国内外使用的辊套材料主要为32Cr3MoV、20Cr3MoWV、35CrMnMo、45MnMoWV、CrNi3MoV等钢辊套，由于钢辊套导热率较低，约为25W·(m·K)^-1，导致铸轧速度慢(0.5-1.2m/min)、生产效率低、产品表面和内部易出现偏析、可铸轧合金品种有限等问题。采用导热性能好的铜辊套代替钢辊套是解决上述问题的有效途径，然而一个辊套的外径达700-1200mm，壁厚达50-100mm，长度达1200-2000mm，重量达2-4吨，如何将这么大的辊套产品制备出来是需要解决的关键问题。

申请公布号为CN 102220512A的中国发明专利公开了一种冷却辊套及其快速凝固的制造方法，其组分按照重量百分比为：铍含量0.2～2.75％，其余为铜或铜合金。所述冷却辊套由包括以下步骤的制备方法制得：在真空熔炼炉内先将铜合金或铜熔化，再加入铍合金，然后离心浇注成铍铜套，浇注成形后，采用快速冷却方式进行冷却，之后机械加工成合格的冷却辊套。该专利公开的先真空熔炼，然后采用离心铸造方法制备冷却辊套，首先真空熔炼方式成本高、对设备要求高、可熔炼合金液重量有限；其次，采用离心铸造方法制备的冷却辊套后续机械加工余量较大，表面质量和辊套力学性能仍有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜合金辊套的制备方法，该制备方法得到的铜合金辊套表面质量好且力学性能优异。

本发明的第二个目的在于提供一种铜合金辊套。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种铜合金辊套的制备方法，包括以下步骤：

1)将铜合金液浇注、成型，得铸造管坯；

2)将步骤1)所得的铸造管坯于900～950℃保温2～4h，然后通过锻造方式

进行扩径处理，得锻造管坯；

3)将步骤2)所得的锻造管坯在惰性气体保护下进行退火处理，即得。

所述铜合金液由铜合金或制备铜合金的原料熔炼制得，所述铜合金为Cu-Be-Co系合金、Cu-Be-Co-Zr系合金或Cu-Cr-Zr系合金。

所述Cu-Be-Co系合金为主要元素为Cu、Be、Co的铜合金。

所述Cu-Be-Co-Zr系合金为主要元素为Cu、Be、Co、Zr的铜合金。

所述Cu-Cr-Zr系合金为主要元素为Cu、Cr、Zr的铜合金。

所述熔炼的温度为1200～1300℃。

步骤1)中的铜合金液浇注的温度为1230～1280℃，浇注速率为20-30千克/秒。