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专利摘要

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种海洋工程用Cu‑15Ni‑8Sn基合金及其制备方法。本发明的海洋工程用Cu‑15Ni‑8Sn基合金包括下述百分含量的组分：Ni 14％‑16％、Sn 7％‑9％、Zn 0.3％‑2.0％、Si 0.2％‑1.5％、Al0.15％‑2.0％、Mn 0.2％‑1.6％、Ce 0.02％‑0.8％和Y 0.02％‑1.0％，余量为Cu。本发明的海洋工程用Cu‑15Ni‑8Sn基合金铸态组织均匀，枝晶偏析得到明显改善；力学性能和耐腐蚀性能优良，适合海洋工程关键部件使用。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211474390.7
申请日期:
2022-11-23
专利申请人:
河南科技大学
分类号:
C22C9/06 ; C22C1/03 ; C22F1/08 ; B22D7/00 ; B22D27/02
发明/设计人:
周延军，杨少丹，宋克兴，杨冉，张彦敏，周菲，郁炎，陈纪东，柳亚辉，彭晓文，肖柱，郭慧稳，张学宾，岳鹏飞，张国赏
权利要求: 1.一种海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金，其特征在于，包括下述百分含量的组分：Ni14％-16％、Sn 7％-9％、Zn 0.3％-2.0％、Si 0.2％-1.5％、Al0.15％-2.0％、Mn 0.2％-1.6％、Ce 0.02％-0.8％和Y 0.02％-1.0％，余量为Cu。2.根据权利要求1所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金，其特征在于，所述海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金中，微量元素O、S和P的含量分别为：O≤5ppm、S≤3ppm、P≤3ppm。3.根据权利要求2所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金，其特征在于，包括下述百分含量的组分：Ni 15％、Sn 8％、Zn 1.2％、Si 0.8％、Al 0.8％、Mn 1.2％、Ce 0.2％和Y0.5％，余量为Cu。4.根据权利要求1-3任一项所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金，其特征在于，所述海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金的抗拉强度≥1100MPa、伸长率≥3％、平均腐蚀速率≤0.01mm/a。5.根据权利要求1-4任一项所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)熔炼：先向熔炉中加入电解铜，使电解铜熔化完全，之后加入Ni源，再加入Mn源、Si源、Ce源和Y源，最后加入Zn源、Al源和Sn源，1100-1200℃熔炼30-50min；(2)浇注：将经步骤(1)处理所得熔液呈镜面状后，静置1-3min，静置结束后将熔液浇注到金属铸型中，熔液凝固，得到铸锭；(3)对所述铸锭进行均匀化退火、热挤压变形、固溶热处理、冷拉拔变形和时效热处理。6.根据权利要求5所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电解铜中Cu≥99.95wt％；所述Ni源为电解镍，所述电解镍中Ni≥99.96wt％；所述Sn源为纯锡，所述纯锡中Sn≥99.99wt％；所述Zn源为纯锌，所述纯锌中Zn≥98wt％；所述Si源为纯硅，所述纯硅中Si≥99.99wt％；所述Al源为纯铝，Al≥99.7wt％；所述Mn源为Cu-Mn中间合金；所述Ce源为Cu-Ce中间合金；所述Y源为Cu-Y中间合金。7.根据权利要求5所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，熔炉中，熔融液面被木炭完全覆盖，并采用纯磷脱氧剂进行脱氧；所述纯磷脱氧剂的用量为熔液总重量的0.1％-0.3％；熔炼过程中，还包括采用石墨搅拌棒进行搅拌，扒渣棒进行扒渣的步骤。8.根据权利要求5所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浇注的温度为1150-1250℃。9.根据权利要求5所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金的制备方法，其特征在于，浇注结束后，还包括在金属铸型外施加电磁场的步骤；所述电磁场的电流施加范围为20-100A。10.根据权利要求5-9任一项所述的海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金的制备方法，其特征在于，所述均匀化退火的温度为900-950℃，热挤压变形的温度为850-950℃，固溶热处理的温度为750-900℃，冷拉拔变形量为50％-90％，时效热处理的温度为300-500℃。