[发明专利]一种船用铜镍合金BFe30-1-1棒材的锻造方法

说明书

一种船用铜镍合金BFe30‑1‑1棒材的锻造方法，该锻造方法通过对铜镍合金BFe30‑1‑1的原材料进行多步骤、有次序的锻造加工处理，使坯料充分塑性变形，最大限度地消除了铜镍合金内部的自身组织缺陷，使成品合金的晶粒更加均匀、细致，锻制棒材的综合性能更为优异。整个锻造工艺通过多道次的墩粗、拔长处理，可使棒坯组织更加均匀；通过对不同规格棒坯变形方式的控制可使棒坯的晶粒充分破碎；退火处理可消除锻棒内部的应力，同时使棒坯晶粒组织均匀化。采用本发明的锻造方法制备得到的成品锻棒，抗拉强度可提高至≥370MPa，延伸率可提高至≥30%；且成品锻棒规格多样，低倍组织均匀模糊、高倍组织均匀细小，使用性能优异。

技术领域

本发明涉及合金材料的加工制造技术领域，具体的说是一种船用铜镍合金BFe30-1-1棒材的锻造方法。

背景技术

铜镍合金以其优良的耐腐蚀性能、抗海生物污损及其它综合性能，在国内外造船行业、化工行业和海洋工程中被大量采用，其中BFe30-1-1作为一种高合金化的铜镍合金材料广泛用于制作法兰、螺纹接头等管路附件，其使用环境对其自身的力学性能及组织均匀性提出了更高的要求。而作为铜镍合金BFe30-1-1原材料的传统铜镍合金挤制棒材或拉制棒材的抗拉强度通常在345MPa左右，延伸率约为25%，且存在组织不均匀情况，不能满足铜镍合金BFe30-1-1的船用使用要求。

铜合金具有良好的塑性，较小的变形抗力。但是，由于合金元素及含量的不同，可锻性有较大的差异。铜镍合金BFe30-1-1的锻造温度范围窄，锻造温度、锻造加热保温时间以及锻造工艺尚无明确的规定。因此现有工业生产很少采用锻造技术进行铜合金棒材制备。

现有技术中，发明专利CN201611149290.1《发动机用耐高温钛合金大规格棒材的锻造方法》介绍了一种发动机用钛合金棒材锻造方法；发明专利CN201710362112.5《一种高均匀Ti-15Mo钛合金棒坯的制备方法》介绍了一种Ti-15Mo钛合金棒坯锻造方法；发明专利CN202011368365.1《一种超导线材用Nb47Ti合金大规格棒材的锻造方法》介绍了一种超导线材用Nb47Ti合金大规格棒锻造方法。但是，针对不同规格直径，且具有特殊用途的铜镍合金BFe30-1-1棒材，如何通过锻造方法的改进，来提高其抗拉强度、延伸率、组织均匀性等使用性能，现有技术中均未提及。

发明内容

为了解决现有技术中的铜镍合金BFe30-1-1原料棒材抗拉强度低、延伸率小，组织均匀性差，棒材性能不稳定等缺陷，本发明提供了一种船用铜镍合金BFe30-1-1棒材的锻造方法，该方法通过合理的工艺路线设置，以及多次加热和拉拔变形等锻造工艺的改进，制备出了抗拉强度高，延伸性和组织均匀性好，性能稳定，综合性能优异的船用铜镍合金BFe30-1-1锻制棒材，可批量用于制备船用铜镍合金BFe30-1-1螺纹接头和法兰等工程化产品，实用性好。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种船用铜镍合金BFe30-1-1棒材的锻造方法，包括以下步骤：

步骤一、下料

取铜镍合金BFe30-1-1的原料铸锭，按照成品铜镍合金BFe30-1-1棒材重量的103%进行下料，得到原始坯料，备用；

步骤二、第一火次加热

将步骤一制得的原始坯料放入窑炉内，于980±10℃温度条件下进行第一火次加热30~90min；

步骤三、轴向墩粗

控制墩粗比为2.0~3.0，对步骤二加热好的坯料进行轴向墩粗，制得圆柱形墩粗料，备用；

步骤四、一次拔长