CN102876914B - 高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺 - Google Patents
高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有0.12%~0.18%质量的金属锆,0.03%~0.05%质量的脱氧剂金属镁,99.77%~99.85%质量的金属铜。本发明的一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金及其制备工艺,按照该制备工艺得到的CuZr合金板材,热处理态布氏硬度达到90~110HB,抗拉强度达到280~310MPa,延伸率达到18~25%,导电率可达到53~54。该CuZr合金板材制作的高拉速连铸机结晶器铜板母材导热性好、耐磨性好、强度高,这就使得使用CuZr合金作为铜板母材的结晶器使用寿命延长,不容易造成漏钢事故,提高了结晶器使用次数,大大减少了结晶器修复次数和非正常下线频率,极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量,保证生产正常稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及连铸设备部件技术领域,特别涉及一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺。
背景技术
随着国内钢铁企业对节能减排及淘汰落后产能的力度越来越大,国内各钢铁企业纷纷提高设备生产效率,从连铸设备方面看就是提高连铸机的利用效率和提高铸机的拉速,板坯铸机的拉速由原来的0.5~1.5m/min提高至1.2~2.8m/min,这对连铸结晶器的核心部件结晶器铜板的材质要求更加高,原来的结晶器铜板母材多采用AgCu材料,由于其再结晶温度低,强度低,耐磨性差,随着拉速的提高,已经不能满足企业的生产需要,虽然也有新材料CuCrZr产生,但该材料的强度虽高,但是导热性能差也难以满足高拉速结晶器的需要,因此迫切需要一种导热性比铬锆铜好、强度和耐磨性比银铜高的高拉速连铸机结晶器铜板母材出现。
发明内容
本发明提供一种导热性好、耐磨性好、强度高的高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金及其制备工艺。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有0.12%~0.18%质量的金属锆,0.03%~0.05%质量的脱氧剂金属镁,99.77%~99.85%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺,它包括如下步骤:
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯,其合金配方及工艺如下:
金属锆质量百分比:0.12%~0.18%,
脱氧剂金属镁质量百分比:0.03%~0.05%,
金属铜质量百分比:99.77%~99.85%,
精炼真空度:30Pa,
耐火漏斗孔径:6mm,
精炼温度:1350℃,
充入氩气后真空度:-0.08MPa,
浇注温度:1270℃~1280℃;
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸坯进行热锻,其工艺如下:
热锻加热时间:2.5h~3h,
始锻温度:860℃~880℃,
锻造变形量:25mm~30mm,
终锻温度:600℃~650℃;
c.将热锻后的CuZr合金的铸坯进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下:
冷轧总变形量:15%,
冷轧单次下轧量:2.5mm;
d.将CuZr合金板材进行固熔处理,其工艺如下:
固熔温度:800℃~900℃,
固熔时间:1h~2h,
冷却水温度:20℃~30℃,
从出炉到下水时间:30S~60S;
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材,其工艺如下:
时效温度:400℃~500℃,
时效时间:3 h~5h。
本发明的一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金及其制备工艺,按照该制备工艺得到的CuZr合金板材,热处理态布氏硬度达到90~110HB,抗拉强度达到280~310MPa,延伸率达到18~25%,导电率可达到53~54。该CuZr合金板材制作的高拉速连铸机结晶器铜板母材导热性好、耐磨性好、强度高,这就使得使用CuZr合金作为铜板母材的结晶器使用寿命延长,不容易造成漏钢事故,提高了结晶器使用次数,大大减少了结晶器修复次数和非正常下线频率,降低了维修费用和维修工作量,极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量,降低了生产成本,保证生产正常稳定运行。
具体实施方式
实施例一:
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有0.12%质量的金属锆,0.03%质量的脱氧剂金属镁, 99.85%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺,它包括如下步骤:
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯,其合金配方及工艺如下:
金属锆质量百分比:0.12%,
脱氧剂金属镁质量百分比:0.03%,
金属铜质量百分比:99.85%,
精炼真空度:30Pa,
耐火漏斗孔径:6mm,
精炼温度:1350℃,
充入氩气后真空度:-0.08MPa,
浇注温度:1270℃;
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸坯进行热锻,其工艺如下:
热锻加热时间:2.5h,
始锻温度:860℃,
锻造变形量:25mmmm,
终锻温度:600℃;
c.将热轧后的CuZr合金的铸坯进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下:
冷轧总变形量:15%,
冷轧单次下轧量:2.5mm;
d.将CuZr合金板材进行固熔处理,其工艺如下:
固熔温度:800℃,
固熔时间:1h,
冷却水温度:20℃~30℃,
从出炉到下水时间:30S~60S;
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的成品,其工艺如下:
时效温度:400℃,
时效时间:3 h。
实施例二:
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有0.15%质量的金属锆,0.04%质量的脱氧剂金属镁,99.81%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺,它包括如下步骤:
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯,其合金配方及工艺如下:
金属锆质量百分比:0.15%,
脱氧剂金属镁质量百分比:0.04%,
金属铜质量百分比:99.81%,
精炼真空度:30Pa,
耐火漏斗孔径:6mm,
精炼温度:1350℃,
充入氩气后真空度:-0.08MPa,
浇注温度:1275℃;
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸坯进行热锻,其工艺如下:
热锻加热时间:2.7h,
始锻温度:870℃,
锻造变形量:27mm,
终锻温度:625℃;
c.将热轧后的CuZr合金的铸坯进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下:
冷轧总变形量:15%,
冷轧单次下轧量:2.5mm;
d.将CuZr合金板材进行固熔处理,其工艺如下:
固熔温度:850℃,
固熔时间:1.5h,
冷却水温度:20℃~30℃,
从出炉到下水时间:30S~60S;
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的成品,其工艺如下:
时效温度:450℃,
时效时间:4h。
实施例三:
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金含有0.18%质量的金属锆, 0.05%质量的脱氧剂金属镁,99.77%质量的金属铜。
一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金的制备工艺,它包括如下步骤:
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯,其合金配方及工艺如下:
金属锆质量百分比: 0.18%,
脱氧剂金属镁质量百分比: 0.05%,
金属铜质量百分比:99.77%,
精炼真空度:30Pa,
耐火漏斗孔径:6mm,
精炼温度:1350℃,
充入氩气后真空度:-0.08MPa,
浇注温度: 1280℃;
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸坯进行热锻,其工艺如下:
热锻加热时间: 3h,
始锻温度: 880℃,
锻造变形量: 30mm,
终锻温度: 650℃;
c.将热轧后的CuZr合金的铸坯进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下:
冷轧总变形量:15%,
冷轧单次下轧量:2.5mm;
d.将CuZr合金板材进行固熔处理,其工艺如下:
固熔温度: 900℃,
固熔时间: 2h,
冷却水温度:20℃~30℃,
从出炉到下水时间:30S~60S;
e.将固熔处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的成品,其工艺如下:
时效温度:500℃,
时效时间:5h。
Claims (1)
1. 一种高拉速连铸机结晶器铜板母材CuZr合金,其特征在于:含有0.12%~0.18%质量的金属锆,0.03%~0.05%质量的脱氧剂金属镁,99.77%~99.85%质量的金属铜;它的制备工艺包括如下步骤:
a.经过真空熔炼和真空浇铸得到CuZr合金的铸坯,其合金配方及工艺如下:
金属锆质量百分比:0.12%~0.18%,
脱氧剂金属镁质量百分比:0.03%~0.05%,
金属铜质量百分比:99.77%~99.85%,
精炼真空度:30Pa,
耐火漏斗孔径:6mm,
精炼温度:1350℃,
充入氩气后真空度:-0.08MPa,
浇注温度:1270℃~1280℃;
b.确定锻造变形方向后将CuZr合金的铸坯进行热锻,其工艺如下:
热锻加热时间:2.5h~3h,
始锻温度:860℃~880℃,
锻造变形量:25mm~30mm,
终锻温度:600℃~650℃;
c.将热锻后的CuZr合金的铸坯进行冷轧得到CuZr合金板材,其工艺如下:
冷轧总变形量:15%,
冷轧单次下轧量:2.5mm;
d.将CuZr合金板材进行固溶处理,其工艺如下:
固溶温度:800℃~900℃,
固溶时间:1h~2h,
冷却水温度:20℃~30℃,
从出炉到下水时间:30S~60S;
e.将固溶处理后的CuZr合金板材进行时效处理得到合格的高拉速连铸机结晶器铜板母材,其工艺如下:
时效温度:400℃~500℃,
时效时间:3 h~5h。
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