專利名稱：鈹銅合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種鈹銅合金，主要用于汽車零件等厚板料拉伸成型模具。
背景技術(shù)：
目前汽車零件等厚板料拉伸成型模具的制造多采用普通模具鋼，普通模具鋼的熱傳導(dǎo)性差，只有42W/m.K，在生產(chǎn)過程中需要熱處理，增加了工序，加工復(fù)雜，同時其磨擦系數(shù)大，磨擦系數(shù)為0.15-0.3，由于其自身的性能差異直接影響產(chǎn)品的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種熱傳導(dǎo)性能快、磨擦系數(shù)小、機械加工容易、耐磨、耐蝕、光滑、使用壽命長的鈹銅合金。
為了達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的鈹銅合金，其特殊之處在于它含有如下重量百分數(shù)的化學(xué)成分Be 0.2-0.6％ Cr 0-0.5％ Mn1.8-3.0％ Fe 1.8-3.0％ Al 12.5-14.5％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的一種較好的方案，鈹銅合金，其特殊之處在于它含有如下重量百分數(shù)的化學(xué)成分Be 0.3-0.5％ Cr 0.15-0.35％ Mn 2.0-2.8％Fe 2.0-2.8％ Al 13-14.2％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的一種最佳方案，鈹銅合金，其特殊之處在于它含有如下重量百分數(shù)的化學(xué)成分Be 0.4％ Cr 0.25％ Mn 2.2％ Fe 2.2％ Al14.0％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
本發(fā)明的鈹銅合金，其硬度為HRC42°-52°。
本發(fā)明所述的鈹銅合金，其生產(chǎn)工藝如下電爐預(yù)熱至300℃左右時加入60％的銅料，表面用木炭粉覆蓋，熔化后加入鐵、錳、鉻，升溫到1200℃左右時，加入鋁快速攪拌，待各種金屬全部熔化后加入余下的40％的銅和鈹銅合金，一般鈹銅合金中含鈹4％，含銅96％，熔化后扒去浮渣，升溫到1150℃-1200℃左右時，進行澆鑄。
本發(fā)明的鈹銅合金的有效化學(xué)成分的設(shè)計依據(jù)及含量范圍的限定理由如下Be鈹是最輕的金屬之一，其硬質(zhì)而輕，彈性強，但鈹含量過高，易使合金脆性增加，因此鈹?shù)暮靠刂圃?.2-0.6％。
Cr鉻的主要作用是通過細化并改善基體組織結(jié)構(gòu)，提高材質(zhì)硬度，抗疲勞強度，彎曲屈服極限得到顯著提高，進而提高產(chǎn)品的耐磨性的熱穩(wěn)定性，但鉻含量過高，則產(chǎn)生材料抗彎強度降低，增加脆性，造成產(chǎn)品易折斷，因此鉻的含量控制在0-0.5％。
Mn錳具有很強的韌性和耐磨性，具有一定合金強化作用，但錳量過高則造成材料脆性增加，因此錳的含量控制在1.8-3.0％。
Fe鐵具有延展性，質(zhì)硬，具有合金強化作用，但鐵量過高則造成材料脆性增加，因此鐵的含量控制在1.8-3.0％。
Al鋁質(zhì)輕，能提高材質(zhì)硬度和抗拉強度，因此鋁的含量控制在12.5-14.5％。
Cu銅的主要作用是耐磨性和導(dǎo)熱性，因而銅的含量高一些。
本發(fā)明所述的鈹銅合金與已有技術(shù)相比具有如下積極效果1、熱傳導(dǎo)快，其熱傳導(dǎo)為104.5W/m.K-117.3W/m.K(22℃-300℃)，而普通的模具鋼的熱傳導(dǎo)僅為42W/m.K；2、磨擦系數(shù)小，僅為0.006-0.01，而普通模具鋼的磨擦系數(shù)為0.15-0.3；3、耐磨、耐蝕、光滑，同時延長使用壽命；4、機械加工容易，因其硬度為HRC 42°-52°，硬度高不用熱處理，減少工序；上述特點可有效解決厚板料拉伸時極易出現(xiàn)的拉絲、脫痕、劃傷、退火等問題。
具體實施例方式為了更好地理解與實施，下面結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明鈹銅合金。
實施例1，按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量含鈹4％、含銅96％的鈹銅合金101 Kg、Cr 2.55Kg、Mn 22.7Kg、Fe 22.7Kg、Al 145Kg、Cu 740Kg，電爐預(yù)熱至300℃左右時加入60％的銅料444Kg，表面用木炭粉覆蓋，熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻，升溫到1200℃左右時，加入上述稱取的鋁快速攪拌，待各種金屬全部熔化后加入余下的40％的銅296Kg和上述稱量的鈹銅合金，熔化后扒去浮渣，升溫到1150℃-1200℃左右時，進行澆鑄，即得本發(fā)明的鈹銅合金。取樣進行化學(xué)分析，其化學(xué)成分的重量百分數(shù)為Be 0.4％ Cr 0.25％ Mn 2.2％ Fe 2.2％ Al 14.0％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)檢測其硬度為HRC 47°。
實施例2，按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量含鈹4％、含銅96％的鈹銅合金76Kg、Cr 1.55Kg、Mn 20.6Kg、Fe 20.6Kg、Al 134Kg、Cu 780Kg，電爐預(yù)熱至300℃左右時加入60％的銅料468Kg，表面用木炭粉覆蓋，熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻，升溫到1200℃左右時，加入上述稱取的鋁快速攪拌，待各種金屬全部熔化后加入余下的40％的銅312Kg和上述稱量的鈹銅合金，熔化后扒去浮渣，升溫到1150℃-1200℃左右時，進行澆鑄，即得本發(fā)明的鈹銅合金。取樣進行化學(xué)分析，其化學(xué)成分的重量百分數(shù)為Be 0.3％ Cr 0.15％ Mn 2.0％ Fe 2.0％ Al 13％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)檢測其硬度為HRC 44°。
實施例3，按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量含鈹4％、含銅96％的鈹銅合金126Kg、Cr 3.55Kg、Mn 29Kg、Fe 29Kg、Al 146Kg、Cu 699Kg，電爐預(yù)熱至300℃左右時加入60％的銅料419Kg，表面用木炭粉覆蓋，熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻，升溫到1200℃左右時，加入上述稱取的鋁快速攪拌，待各種金屬全部熔化后加入余下的40％的銅280Kg和上述稱量的鈹銅合金，熔化后扒去浮渣，升溫到1150℃-1200℃左右時，進行澆鑄，即得本發(fā)明的鈹銅合金。取樣進行化學(xué)分析，其化學(xué)成分的重量百分數(shù)為Be 0.5％ Cr 0.35％ Mn 2.8％ Fe 2.8％ Al 14.2％，其余為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)檢測其硬度為HRC 50°。
實施例4，按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量含鈹4％、含銅96％的鈹銅合金51Kg、Mn 18.5Kg、Fe 18.5Kg、Al 129 Kg、Cu 816Kg，電爐預(yù)熱至300℃左右時加入60％的銅料490Kg，表面用木炭粉覆蓋，熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻，升溫到1200℃左右時，加入上述稱取的鋁快速攪拌，待各種金屬全部熔化后加入余下的40％的銅326Kg和上述稱量的鈹銅合金，熔化后扒去浮渣，升溫到1150℃-1200℃左右時，進行澆鑄，即得本發(fā)明的鈹銅合金。取樣進行化學(xué)分析，其化學(xué)成分的重量百分數(shù)為Be 0.2％Mn 1.8％ Fe 1.8％ Al 12.5％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)檢測其硬度為HRC 42°。
實施例5，按本發(fā)明的化學(xué)成分要求稱量含鈹4％、含銅96％的鈹銅合金151Kg、Cr 5.05Kg、Mn 31Kg、Fe 31Kg、Al 150Kg、Cu 665Kg，電爐預(yù)熱至300℃左右時加入60％的銅料399Kg，表面用木炭粉覆蓋，熔化后加入上述稱取的鐵、錳、鉻，升溫到1200℃左右時，加入上述稱取的鋁快速攪拌，待各種金屬全部熔化后加入余下的40％的銅266Kg和上述稱量的鈹銅合金，熔化后扒去浮渣，升溫到1150℃-1200℃左右時，進行澆鑄，即得本發(fā)明的鈹銅合金。取樣進行化學(xué)分析，其化學(xué)成分的重量百分數(shù)為Be 0.6％ Cr 0.5％ Mn 3.0％ Fe 3.0％ Al 14.5％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。經(jīng)檢測其硬度為HRC 52°。
權(quán)利要求
1.鈹銅合金，其特征在于它含有如下重量百分數(shù)的化學(xué)成分Be0.2-0.6％ Cr 0-0.5％ Mn 1.8-3.0％ Fe 1.8-3.0％ Al 12.5-14.5％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
2.按權(quán)利要求1所述的塑膠模具銅合金，其特征在于它含有如下重量百分數(shù)的化學(xué)成分Be 0.3-0.5％ Cr 0.15-0.35％ Mn 2.0-2.8％ Fe2.0-2.8％ Al 13-14.2％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
3.按權(quán)利要求2所述的塑膠模具銅合金，其特征在于它含有如下重量百分數(shù)的化學(xué)成分Be 0.4％ Cr 0.25％ Mn 2.2％ Fe 2.2％ Al 14.0％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)。
4.按權(quán)利要求1或2或3所述的塑膠模具銅合金，其特征在于其硬度為HRC 42°-52°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈹銅合金，它含有如下重量百分數(shù)的化學(xué)成分Be0.2－0.6％ Cr 0－0.5％ Mn 1.8－3.0％ Fe 1.8－3.0％ Al 12.5－14.5％，余量為Cu及不可避免的微量雜質(zhì)，其硬度為HRC 42°－52°，是一種熱傳導(dǎo)性快、摩擦系數(shù)小、耐磨、耐蝕、光滑、使用壽命。
文檔編號C22C9/01GK1616691SQ200410036558
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者宋協(xié)福 申請人:宋協(xié)福