[发明专利]一种石油工程设备用高强度铜合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石油工程设备用高强度铜合金材料，其特征在于，该合金材料组分包含镀镍碳化硅、镧、铈和铜合金ZCuAl10Fe3Mn2，其中合金材料各组分组成按重量百分比分别为：镀镍碳化硅：2.5-3.5％，镧：0.02-0.1％，铈：0.015-0.075％，余量为铜合金。

2.根据权利要求1所述的一种石油工程设备用高强度铜合金材料，其特征在于，合金材料各组分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：2.5％，镧：0.02％，铈：0.015％，余量为铜合金。

3.根据权利要求1所述的一种石油工程设备用高强度铜合金材料，其特征在于，合金材料各组分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：3％，镧：0.06％，铈：0.045％，余量为铜合金。

4.根据权利要求1所述的一种石油工程设备用高强度铜合金材料，其特征在于，合金材料各组分组成按体积百分比分别为：镀镍碳化硅：3.5％，镧：0.1％，铈：0.075％，余量为铜合金。

5.根据权利要求1-4所述的一种石油工程设备用高强度铜合金材料，其特征在于，所述镀镍碳化硅的粒径为50-150μm。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种石油工程设备用高强度铜合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照国标GB/T 1176-2013的标准及铜合金ZCuAl10Fe3Mn2的化学成分要求将电解铜、铝、铁及锰按照重量比例放入电炉中熔炼，熔炼期间根据熔炉的体积大小控制铜水体积在熔炉体积的80％以下；熔炼温度为1100-1200℃；时间为4-5小时；

2)采用光谱仪对熔炼完成的铜合金水进行成分检测，以确定其化学成分在国标要求范围之内；

3)将镀镍碳化硅粉体与放入检验合格的ZCuAl10Fe3Mn2铜合金液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌，使其均匀混合；搅拌速度为300转/分钟，进一步升高温度至1200-1300℃并保持15-20分钟；

4)按照比例添加镧和铈，并搅拌10-15分钟，搅拌速度为200转/分钟；将熔炼炉降温至1100-1110℃；

5)保温与铸造，将熔炼完成的合金材料进行保温时间为25-35分钟，采用连续铸造的方式将此合金铸造成合金棒材，铸造温度为1050-1080℃；

6)将铸造完成和合金棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。

7.根据权利要求6所述的一种石油工程设备用高强度铜合金材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中的光谱仪为斯派克直读光谱仪。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种石油工程设备用高强度铜合金材料在石油工程设备中的用途。