[发明专利]一种铝青铜合金的制备方法、铝青铜合金

说明书

本发明提供了一种铝青铜合金的制备方法、铝青铜合金。其中，铝青铜合金包括：铁2‑4质量份；镍0‑3质量份；铝7‑9质量份；锰8‑14质量份；锌0.01‑0.5质量份；铜69.5‑82.99质量份；制备方法包括：S10：熔炼金属原料，得到金属液A；S20：对金属液A进行水平连铸；在水平连铸的过程中施加超声物理场。本发明提供的铝青铜合金抗拉强度大于750MPa，断裂延伸率大于25％，气孔明显减少，偏析大幅降低，残渣分散，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及有色金属熔炼技术领域，具体而言，涉及一种铝青铜合金的制备方法、铝青铜合金。

背景技术

液压油缸是液压系统一种重要的执行元件，其使用寿命的长短对液压系统的寿命有着决定性的作用。液压油缸材料广泛使用碳合金钢，液压介质常为油、乳化液等，因而液压油缸易发生点蚀、磨损等问题影响其使用寿命。液压油缸内壁常堆焊铜合金以提高其耐磨耐蚀性，因而开发高强耐蚀性铝青铜焊丝成为提升液压系统的重要保障。

现有铝青铜焊丝具有耐蚀性低、表面及芯部气孔多、残渣聚集、偏析严重等问题。这些缺陷的存在会影响铝青铜焊丝的加工、堆焊后的质量及使用寿命，开发高强、耐蚀，气孔率低，夹杂少、中心偏析小的铝青铜合金至关重要。

发明内容

本发明旨在解决上述问题的至少其中之一，一方面提供了一种铝青铜合金的制备方法；另一方面还提供了一种铝青铜合金。

一种铝青铜合金的制备方法，铝青铜合金包括：铁2-4质量份；镍0-3质量份；铝7-9质量份；锰8-14质量份；锌0.01-0.5质量份；铜69.5-82.99质量份；

制备方法包括：

S10：熔炼金属原料，得到金属液A；

S20：对金属液A进行水平连铸；在水平连铸的过程中施加超声物理场。

成分配比对提高铝青铜的强度和耐蚀性具有至关重要的作用。含铝量在7.0％以下的铝青铜，具有单相α固溶体，塑性好，但强度不高。含铝在7.0～9.4％间的铝青铜，高温下为α+β组织，室温下为α固溶体和少量的α+γ₂共析体，此时合金强度明显提高。当铝含量超过9.4％后，合金中会出现层片状的γ₂相，合金将严重变脆。因而本发明的成分配比铝含量在7.0-9.0％之间。

锰能较多地固溶于α固溶体，提高α相的合金化程度，亦可显著降低铝青铜的共析转变温度，细化共析体，避免了自发退火的发生，提高合金的机械性能、耐磨性能、耐蚀性能。本发明的成分配比锰含量在8.0-14.0％之间。

镍能提高Cu-Al合金的机械性能、热强性和耐蚀性，其值控制在1.0％-3.0％。

少量铁能固溶于α相中，少量铁在熔铸过程中可呈颗粒状富铁相由熔液析出而起变质作用，富铁相还能阻止相变重结晶而细化晶粒，从而提高合金的机械性能。含铁过高时会有FeAl₃相，呈针状析出并恶化合金性能。本发明的成分配比铁含量在2.0-4.0％之间。

锌元素能大量固溶于铜，能缩小结晶温度区间，可提高合金的流动性。但锌过多会减少富铁相质点，使耐磨性下降。本发明的成分配比锌含量在0.01-0.5％之间。