(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 109943750 A(43)申请公布日 2019.06.28
(21)申请号 201910229166.3(22)申请日 2019.03.25
(71)申请人 中南大学
地址 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南
路932号(72)发明人 龚深 李周 肖柱 刘斌 唐帅康 (74)专利代理机构 长沙永星专利商标事务所
(普通合伙) 43001
代理人 何方(51)Int.Cl.
C22C 9/06(2006.01)C22C 9/00(2006.01)C22C 1/02(2006.01)C22F 1/08(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图3页
CN 109943750 A(54)发明名称
一种超高强高弹铜镍锰合金及其制备方法(57)摘要
本发明公开了一种超高强高弹铜镍锰合金及其制备方法，属于金属材料及其制备技术领域，本发明通过多尺度多重强化机制叠加，合理抑制不连续析出，从而达到超高强高弹的设计目的；Ni、Mn作为合金的主元素，除了提供固溶强化之外，还通过析出MnNi相来达到析出强化效果；Si的作用是优先析出Ni2Si相，占据不连续析出的形核点位，从而起到抑制不连续析出作用；Nb与基体是非共格关系，与Cr将形成几百纳米级别的Cr2Nb相；Cr的作用是在基体中析出几十纳米级别的沉淀相；Zr的作用是抑制Cr相的长大；本发明制备铜合金晶粒均匀且细小，具有超高的强度、弹性和塑性，可广泛用于汽车、轨道交通、电子电气、航空航天等高新技术领域。
CN 109943750 A
权 利 要 求 书
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1.一种超高强高弹铜镍锰合金，其特征在于，由以下组分按重量百分比组成：Ni?18～22％，Mn?18～22％，Si?0.2～0.5％，Nb?0.2～0.5％，Cr?0.2～0.5％，Zr?0.05～0.2％，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100％，所述超高强高弹铜镍锰合金组织的平均晶粒尺寸为5～30μm。
2.根据权利要求1所述的超高强高弹铜镍锰合金，其特征在于，所述超高强高弹铜镍锰合金由以下组分按重量百分比组成：Ni?19～21％，Mn?19～21％，Si?0.2～0.4％，Nb?0.2～0.4％，Cr?0.2～0.4％，Zr?0.08～0.12％，余量为Cu，各成分的质量百分比之和为100％。
3.根据权利要求1或2所述的超高强高弹铜镍锰合金，其特征在于，所述超高强高弹铜镍锰合金组织的平均晶粒尺寸为15μm。
4.根据权利要求1～4中任一项所述超高强高弹铜镍锰合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：根据铜镍锰合金的组分进行配料，采用真空熔炼炉对铜镍锰合金进行熔炼，得到合金溶液；
(2)铸造：将合金溶液在设定温度下进行铸造，水冷后得到合金铸锭；(3)均匀化：将铸锭进行均匀化处理，得到均匀化的铸锭；(4)热轧开坯：开坯总变形量65％～85％，开坯温度900～950℃；(5)退火处理：将热轧后的合金进行退火处理；(6)冷轧：冷轧的总变形量为75％～90％，通过大变形冷轧进一步破碎合金的晶粒，形成纤维状的变形组织；
(7)一级时效：将冷轧后的合金进行一级时效处理；(8)固溶：将一级时效处理后的合金进行固溶处理；(9)二级时效：将固溶后的合金进行二级时效处理，得到所述超高强高弹铜镍锰合金。5.根据权利要求4所述超高强高弹铜镍锰合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，浇铸温度为1100～1200℃。
6.根据权利要求4所述超高强高弹铜镍锰合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，均匀化处理温度为940～980℃，保温时间为4～8h，采用水冷淬火，得到均匀化的铸锭。
7.根据权利要求4所述超高强高弹铜镍锰合金的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，退火处理温度为600～650℃，保温1～2h后取出，采用水冷淬火。
8.根据权利要求4所述超高强高弹铜镍锰合金的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，一级时效处理温度为450℃，保温时间为6～10h，采用水冷淬火。
9.根据权利要求4所述超高强高弹铜镍锰合金的制备方法，其特征在于，步骤(8)中，固溶处理温度为600～650℃，保温1～2h后取出，采用水冷淬火。
10.根据权利要求4所述超高强高弹铜镍锰合金的制备方法，其特征在于，步骤(9)中，二级时效处理温度为400～420℃，保温时间为12～24h，采用水冷淬火，得到所述超高强高弹铜镍锰合金。
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CN109943750A一种超高强高弹铜镍锰合金及其制备方法[专利] - 图文
