【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及合金制備工藝，尤其涉及耐高溫錳銅合金材料的制備方法。
技術介紹
1、隨著工業化進程的不斷推進，特別是在航空航天、能源、冶金等領域，針對高溫材料的需求逐漸增加。許多高溫環境下的設備和零部件需要具備優異的耐高溫性能、抗氧化性能及機械性能。銅基合金因其良好的導電性和耐腐蝕性，廣泛應用于這些領域。
2、然而，傳統的銅合金在高溫下的力學性能和穩定性較差，在高溫下的強度下降、抗氧化性差以及材料疲勞問題，限制了其在高溫環境中的應用。
3、目前，銅合金的改性主要集中在合金元素的優化配比和制備工藝的改進方面，然而，如果合金中雜質控制不夠嚴格，容易導致氧化物生成，影響材料的抗氧化性和力學性能；冷卻過程中缺乏精確的溫度控制，可能導致合金內部晶粒粗大，降低其高溫穩定性；以及傳統的處理工藝難以有效實現高溫合金的均勻分布和細化晶粒等。因此，如何優化合金材料的制備工藝，提高其耐高溫性能，使其能夠在極端高溫條件下長期穩定工作，且制備過程能夠實現高效、低成本的生產，是亟需解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，而提出的耐高溫錳銅合金材料的制備方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種耐高溫錳銅合金材料的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟s1：選擇cu、mn、al、si、mo、la和ti作為原材料，并對所選的原材料進行預處理，確保其純度和顆粒大小符合要求后，按比例稱量原材料，放
5、步驟s2：熔化30min后，緩慢通入保護氣氛，直至熔煉獲得合金液，將熔煉后的合金液倒入事先準備好的鑄模中，進行鑄造或鍛造成型，直至合金完全凝固；
6、步驟s3：將鑄造后的合金依次通過水淬和油淬進行分步冷卻，合金冷卻至室溫后，重新加熱合金到800℃-1000℃，重復步驟冷卻至300-400℃后，維持3小時以上，然后自然冷卻至室溫；
7、步驟s4：對冷卻后的合金進行后處理，完成制備。
8、進一步地，耐高溫錳銅合金材料包括以下百分比組份原料：
9、cu：60%-80%、mn：10%-20%、al：0.5%-2.0%、si：0.5%-2.0%、mo：0.5%-2.0%、la：0.1%至1和ti：0.1%-0.5%；
10、進一步地，耐高溫錳銅合金材料具體由以下百分比組份原料組成：cu：78%、mn：16%、al：1%、si：1.5%、mo：1.5%、la：0.5和ti：1.5%。
11、進一步地，所述合金的顯微結構為固溶體，其中各組分在合金基體中均勻分布。
12、進一步地，在步驟s1中，設置熔煉溫度在1050℃至1300℃之間，爐內壓力控制在1-10pa之間，真空熔煉的時間不超過2小時。
13、進一步地，在步驟s2中，保護氣氛為氬氣和氫氣的混合，氬氣和氫氣的混合比例為1：9，保護氣氛通入時，爐內氧氣濃度低于1%。
14、進一步地，在步驟s2中，在熔煉過程中，爐內氧氣濃度低于1%，通入氬氣作為保護氣體，氬氣通入后，將爐內壓力提升至0.1~0.2mpa，氬氣的流量維持在每分鐘5~10l之間。
15、進一步地，在步驟s3中，合金冷卻過程中，在不低于1000℃時，采用水淬和高速氣流共同進行冷卻，水的溫度為10℃-60℃，氣流溫度為50-150℃；
16、在800-1000℃時，將水淬介質更換為油淬介質，油的溫度為50-70℃；
17、在400℃時，通過高速氣流進行冷卻，直至達到室溫，其中，控制冷卻速率在0.5-2℃/s。
18、進一步地，水淬介質為自來水，油淬介質為工業油或者硅油，水淬階段冷卻速率控制在5-50℃/s，油淬階段冷卻速率控制在2-10℃/s之間。
19、相比于現有技術，本專利技術的有益效果在于：
20、通過以銅作為合金基體，錳作為次主要元素，同時加入了鉬、鈦等元素，提升了合金的耐高溫性能和抗氧化性；
21、通過形成穩定的固溶體，增加了合金的高溫強度及抗氧化性。鋁、硅等元素的適量加入也有助于提高合金的韌性和抗腐蝕能力，采用真空熔煉工藝，通過精確控制爐內氣氛和壓力，有效減少了熔煉過程中氧化物的生成，保證了合金的高純度和均勻性，熔煉過程中，采用氬氣和氫氣的混合氣體作為保護氣氛，并控制氬氣的流量和爐內壓力，確保低氧環境，有助于避免合金的氧化，提升合金的高溫穩定性；
22、此外，在冷卻過程中，通過分步冷卻（包括水淬、油淬和氣流冷卻），以優化合金的顯微結構，細化晶粒，增強合金的強度和耐高溫性能，在不同溫度階段采用相應的水淬冷卻或油淬介質，能夠增強合金的強度，能夠減少內應力，提高材料的韌性，確保其在高溫下具有良好的機械性能和耐高溫性，而采用氬氣和氫氣的混合氣氛，能夠最大限度地降低了合金在高溫下的氧化，提升抗氧化能力，延長材料的使用壽命，能夠在高溫環境下提供更長時間的穩定工作性能。
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1.一種耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，耐高溫錳銅合金材料具體由以下百分比組份原料組成：Cu：78%、Mn：16%、Al：1%、Si：1.5%、Mo：1.5%、La：0.5和Ti：1.5%。
3.根據權利要求2所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，所述合金的顯微結構為固溶體，其中各組分在合金基體中均勻分布。
4.根據權利要求3所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，設置熔煉溫度在1050℃至1300℃之間，爐內壓力控制在1-10Pa之間，真空熔煉的時間不超過2小時。
5.根據權利要求4所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，保護氣氛為氬氣和氫氣的混合，氬氣和氫氣的混合比例為1：9，保護氣氛通入時，爐內氧氣濃度低于1%。
6.根據權利要求5所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，在熔煉過程中，爐內氧氣濃度低于1%，通入氬氣作為保護氣體，氬氣通入后，將爐內壓力
7.根據權利要求6所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟S3中，合金冷卻過程中，在不低于1000℃時，采用水淬和高速氣流共同進行冷卻，水的溫度為10℃-60℃，氣流溫度為50-150℃；
8.根據權利要求7所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，水淬介質為自來水，油淬介質為工業油或者硅油，水淬階段冷卻速率控制在5-50℃/s，油淬階段冷卻速率控制在2-10℃/s之間。
...【技術特征摘要】
1.一種耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，耐高溫錳銅合金材料具體由以下百分比組份原料組成：cu：78%、mn：16%、al：1%、si：1.5%、mo：1.5%、la：0.5和ti：1.5%。
3.根據權利要求2所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，所述合金的顯微結構為固溶體，其中各組分在合金基體中均勻分布。
4.根據權利要求3所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，設置熔煉溫度在1050℃至1300℃之間，爐內壓力控制在1-10pa之間，真空熔煉的時間不超過2小時。
5.根據權利要求4所述的耐高溫錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，保護氣氛為氬氣和...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳希春，張勇，張豪，張鑫宇，高偉，
申請(專利權)人：國工恒昌新材料義烏有限公司，
類型：發明
國別省市：
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