镍铬硅铜合金材料加工工艺研究及应用
(完整版)CuNi2Si合金生产应用技术总结
C u N i2S i合金生产应用研究技术总结目录一、前言 (1)二、对C u N i2S i原生产工艺进行探索试验后的改进 (2)1、C u N i2S i模锻件高温淬水的影响 (2)2、C u N i2S i定位线夹自制件与进口件对比进行金相试验 (3)3、定位线夹进口件与自制件拉力破坏对比试验 (4)4、C u N i2S i固溶时效热处理工艺参数较佳方案的选择试验 (4)三、试验结论 (7)C u N i2S i合金生产应用技术总结一、前言C u N i2S i镍硅青铜新材料，于二十世纪九十年代从欧洲发达国家引进高速电气化铁路接触网零部件时带入国内，但至今未见纳入铜合金国标系列，所以该材料各项技术指标和工艺参数无资料可查，因此铁路电气化接触网零部件生产厂家只能在生产应用试验研究中各自探索，不断改进完善生产工艺技术，提高保证产品质量，来满足高速电气化铁路发展建设的需要。
镍硅青铜是C u-N i-S i三元系为基的合金，N i和S i形成化合物N i2S i，C u-N i2S i伪二元系相图，富铜角为共晶型，在960℃共晶温度下溶解度为8.5％，室温时下降到0.5％，因此有较强的固溶，时效强化作用。
当合金中的N i、S i含量比为4:1时，可全部形成N i2S i强化相，合金中的N i、S i含量比值小于4时，虽有高的强度和硬度，但其导电率与塑性会降低，不利于压力加工。
C u N i2S i为热处理可以强化型的合金，经固溶时效处理后有良好的力学性能、耐应力松弛性能、导电性适度。
还能抗磨、抗蚀、可焊、无磁性、冲击时不起火花、冷热成型性能好、无低温脆性，由此可见C u N i2S i具有良好的综合使用性能。
C u N i2S i化学成分如表1表1C u N i2S i化学成分质量分数（％）二、对C u N i2S i原生产工艺进行探索试验后的改进高速电气化铁路接触网零部件用有色合金件较多，有些是受力零件，要求综合性能高。
铜镍硅合金锻造工艺流程
铜镍硅合金锻造工艺流程一、合金的准备。
这铜镍硅合金要锻造，那首先得把原料准备好呀。
就像咱做饭得先把食材备齐一样。
这合金材料可得选好，质量得过关。
从那些可靠的供应商那把材料弄来之后呢，还得检验检验，看看成分是不是对的，有没有啥杂质之类的。
要是材料本身就不行，那后面锻造出来的东西肯定也不咋地呀。
这检验就像是给材料做个体检，可不能马虎。
二、加热过程。
准备好材料之后呢，就该加热啦。
这加热可有讲究呢。
就像小火慢炖和大火爆炒做出来的菜味道不一样，这合金加热的温度、速度啥的都得控制好。
一般来说，得把它加热到一个合适的温度区间。
这个温度啊，不能太高也不能太低。
太高了呢，合金可能就会出现一些不好的变化，像是内部结构乱套啦。
太低呢，又锻造不起来。
而且加热的时候还得注意加热的均匀性，要是有的地方热得快，有的地方热得慢，那锻造的时候就麻烦了，就像一个人两条腿不一样长，走路肯定不稳当。
三、锻造操作。
加热好了之后，就开始锻造啦。
这锻造就像是给合金做个大变身。
锻造的时候，工人师傅们就得拿着工具，像锤子之类的，开始对合金进行塑形。
这个过程得按照一定的设计来。
比如说，要把它锻造成什么样的形状，是个长条状呢，还是个块状呢。
在锻造的时候，力气的大小也得控制好。
力气小了，可能就达不到想要的形状；力气大了，又可能把合金给弄坏了。
这就像是捏泥人一样，得有个度。
而且锻造的过程中还得时不时地检查检查形状对不对，有没有出现裂缝之类的问题。
四、冷却处理。
锻造完了之后，可不能就这么不管了，还得冷却呢。
冷却的速度也是个关键因素。
要是冷却得太快，合金可能会因为内部应力突然变化而出现裂缝或者变形。
要是冷却得太慢呢，又可能会影响合金的性能。
就像人跑步之后不能马上停下来，得慢慢缓冲一下，合金也是这个道理。
冷却的时候，有的时候还得采取一些特殊的冷却方式，比如说风冷、水冷之类的，这就得根据具体的情况来决定了。
五、后续的检验和处理。
冷却完了之后，还得再检验检验。
看看锻造出来的铜镍硅合金是不是符合要求。
镍铜合金的制备工艺流程
镍铜合金的制备工艺流程镍铜合金是一种具有优良的机械和耐蚀性能的合金材料，广泛应用于航空、航天、电子、化工等领域。
其制备工艺流程主要包括原料准备、熔炼、铸造、热处理和机械加工等环节。
首先是原料准备。
制备镍铜合金所需的原料主要包括镍和铜。
一般选择纯度较高的镍和铜粉末作为原料，确保合金成分的准确性和合金化效果的稳定性。
接下来是熔炼。
熔炼是将镍和铜原料加热至其熔点，使其熔化并均匀混合的过程。
常见的熔炼方式有电渣炉熔炼和电弧炉熔炼。
在熔炼过程中，需要控制好熔炼温度和时间，保证原料充分溶解和混合反应，避免杂质的混入。
完成熔炼后，通过铸造将熔液倒入预先准备好的铸型中，进行铸造。
铸造可以采用多种方式，如砂型铸造、金属型铸造、连铸等。
选择合适的铸造方式主要根据产品形状和尺寸来确定。
铸造时需要注意保持合金液体温度稳定，倾注速度要适当，并进行必要的振动或顶压以排除气泡，保证铸件质量。
铸造完成后，需要进行热处理。
热处理是指将铸造好的合金进行一系列的加热和冷却处理，以改善其组织结构和性能。
常见的热处理方式有固溶处理、时效处理等。
固溶处理是将铸造好的合金加热至一定温度保温一段时间，使其内部的合金元素溶解均匀。
时效处理则是在固溶处理的基础上，通过进一步调控温度和时间，使合金中的合金元素高效析出，使得合金的硬度、强度和韧性等性能得到提高。
最后是机械加工。
机械加工是将热处理好的铸造件进行切削、磨削、钻孔、修整等操作，最终得到满足设计要求的产品。
机械加工是最后的工艺环节，也是整个制备过程中最关键的环节之一，对于保证产品的几何形状和尺寸，以及表面质量起着重要的作用。
总的来说，镍铜合金的制备工艺流程包括原料准备、熔炼、铸造、热处理和机械加工。
这些环节相互协调，每个环节都要严格控制工艺参数，以保证合金的化学成分和组织结构，最终获得优质的镍铜合金产品。
铜镍硅合金锻造工艺流程
铜镍硅合金锻造工艺流程一、原料准备。
咱得先把铜镍硅合金的原料准备好呀。
这原料就像是做饭的食材一样重要呢。
这个合金可不是随随便便就能用的，得确保它的纯度和质量。
一般来说，要从可靠的供应商那里获取原料，就像我们买东西得找靠谱的店家一样。
原料拿来之后，还得检查检查有没有啥缺陷或者杂质，要是有杂质的话，就像饭里有沙子一样，那可不行。
这时候可能会用到一些检测设备，像显微镜之类的，仔细地查看原料的微观结构，保证原料是能符合我们锻造要求的。
二、加热。
接下来就是加热这个环节啦。
这就像是给合金做个热身运动呢。
加热可是有讲究的，温度得控制得刚刚好。
如果温度太低了，合金就像没睡醒的人一样，不太听话，锻造起来很困难。
但要是温度太高了，就像人发烧烧过头了一样，合金可能会出现一些不好的变化，比如说组织变得不均匀之类的。
通常呢，会把铜镍硅合金加热到一个特定的温度区间，这个区间是经过很多次试验和经验总结出来的哦。
在加热的过程中，还得时刻关注着温度的变化，就像照顾小宝宝一样细心，稍微有点不对就得赶紧调整加热设备。
三、锻造操作。
然后就到了真正的锻造啦。
这时候，工人师傅们就像艺术家一样开始工作喽。
锻造的设备有很多种，像是锻造锤或者压力机之类的。
如果用锻造锤呢，一锤一锤下去，就像是在给合金按摩一样，把它塑造成我们想要的形状。
不过这个按摩的力度得掌握好，太轻了形状塑造不好，太重了可能会把合金敲坏呢。
要是用压力机呢，那就是一种比较稳定的力量，慢慢地把合金压成合适的形状。
在锻造过程中，还得时不时地看看合金的形状有没有跑偏，要是跑偏了就得及时纠正，就像开车的时候要把好方向盘一样。
四、冷却。
锻造完了之后，可不能就这么不管了，得让合金冷却下来呀。
冷却也不是随便放着让它自己凉就行的。
如果冷却速度太快，合金可能会产生内应力，就像人突然被冻着了会生病一样。
所以呢，有时候会采用一些特殊的冷却方式，比如说缓慢冷却，让合金能够比较平稳地从高温状态过渡到常温状态。
镍铬合金制造工艺流程
镍铬合金制造工艺流程
镍铬合金是一种优良的高温合金，具有高强度、高耐腐蚀性和高温稳定性等优点，广泛应用于航空、汽车、船舶、石油和化工等领域。
其制造工艺流程主要包括原材料加工、熔炼、铸造、锻造、加工和热处理等环节。
一、原材料加工
制造镍铬合金的原材料主要包括镍、铬、钼、铁、钴、铝、钛等金属。
这些原料需要进行加工，如矿石选矿、还原、精炼、制粉等，以获得高品质的合金原料。
二、熔炼
将经过精炼的原材料按一定比例投入到电弧炉或真空感应炉中
进行熔炼。
熔炼过程中需要加入稀土、硼、碳等合金元素，以提高合金的性能和稳定性。
三、铸造
将熔融的合金液体注入到铸型中，冷却后得到所需形状的零件。
铸造方法包括砂型铸造、气体硬化砂铸造、真空熔模铸造等。
四、锻造
对铸造得到的零件进行加热和变形，以提高其力学性能和密度。
常用的锻造方法包括轧制、拉伸、挤压、锻压等。
五、加工
对锻造后的零件进行精加工，如车、铣、磨、钻等。
以确保零件的尺寸精度和表面粗糙度。
六、热处理
对加工后的零件进行热处理，以消除残余应力和改善材料的性能。
常用的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火等。
以上是镍铬合金制造的主要工艺流程，不同的应用场景和要求可能会有所不同，但总体上都需要严格控制每个环节的品质和工艺参数，以保证最终产品的质量和性能。
镍管与铜合金的复合材料制备及性能评估
镍管与铜合金的复合材料制备及性能评估摘要：镍管与铜合金的复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。
本文将介绍镍管与铜合金复合材料的制备方法及其性能评估。
首先，分析了该复合材料的应用领域和优势；接着，详细介绍了制备镍管与铜合金复合材料的方法，包括复合材料的选择、制备工艺和表征方法；最后，对该复合材料的性能进行评估，包括机械性能、热学性能和耐腐蚀性能。
研究结果表明，镍管与铜合金复合材料具有优异的性能，在航空航天、电子和化工等领域具有广阔的应用前景。
1. 引言镍管与铜合金的复合材料是将镍管和铜合金两种材料通过一定的方法进行复合而成的一种新型材料。
镍管具有良好的耐腐蚀性、导热性和导电性，而铜合金具有优异的机械性能和导电性。
将两者复合可以充分发挥它们的优势，同时弥补彼此的不足，因此具有广泛的应用前景。
本文将着重介绍该复合材料的制备方法及其性能评估。
2. 制备方法2.1 复合材料的选择制备镍管与铜合金复合材料，首先需要选择合适的镍管和铜合金。
对于镍管而言，可以选择镍基合金，如镍铬合金、镍钼合金等。
对于铜合金而言，常用的有铜锌合金、铜锡合金、铜锂合金等。
根据不同的应用需求，可以选择不同的复合材料。
2.2 制备工艺制备镍管与铜合金复合材料的方法主要包括热压法、液相扩散法和等离子体焊接法等。
其中，热压法是较为常用的一种方法。
热压法的制备步骤包括：首先，选择合适尺寸的镍管和铜合金进行清洗和预处理；然后，将镍管与铜合金按一定比例堆叠在一起，并使用金属箔保护边缘；接着，将样品放入高温高压设备中，在一定温度和压力下进行热压加工，使镍管与铜合金发生扩散反应；最后，冷却样品，取出后进行切割和研磨处理。
2.3 表征方法制备完成的镍管与铜合金复合材料需要进行表征，以评估其性能。
常用的表征方法包括扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）和拉伸试验等。
SEM和EDS可以观察和分析复合材料的组织结构和成分；XRD可以确定复合材料的晶体结构；拉伸试验可以评估复合材料的力学性能。
一种铜硅镍铬合金及其制备方法[发明专利]
![一种铜硅镍铬合金及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e28e5833b42acfc789eb172ded630b1c59ee9b2c.png)
(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 (43)申请公布日 (21)申请号 201810731633.8(22)申请日 2018.07.05(71)申请人 赵云飞地址 215611 江苏省苏州市张家港市塘桥镇金谷路67号赵云飞(72)发明人 赵云飞 唐丽华 陆磊 (74)专利代理机构 苏州市港澄专利代理事务所(普通合伙) 32304代理人 汤婷(51)Int.Cl.C22C 9/00(2006.01)C22C 1/04(2006.01)C22F 1/08(2006.01)(54)发明名称一种铜硅镍铬合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种铜硅镍铬合金，按照质量百分比计由以下组分组成：硅占0.5～2.5％，镍和铬总含量占2.5～6.8％，锌占0.03～0.05％，镁占0.04～0.08％，余量为铜和不可避免的杂质，其中，所述镍和所述铬的质量百分含量之比为1:1.1～2。
本发明还公开了其制备方法，包括：(1)依据质量百分比要求进行配料，所得混合粉末于真空球磨机球磨混合均匀后；(2)将混合粉末装入模具，室温下进行挤压成型，所得压坯放入充有氩气的真空炉内烧结，于950～1100℃的温度下烧结3～5h，并在此温度保温8～10h，随炉冷却并于320～350℃条件下挤压成棒材；(3)采用退火炉对上述棒材进行时效退火，其中，退火温度为400～500℃、退火时间为2～4h，得到铜硅镍铬合金。
本发明的制备工艺简单，制得的合金具有强度高、摩擦磨损性能好的优点。
权利要求书1页 说明书3页CN 108754216 A 2018.11.06C N 108754216A1.一种铜硅镍铬合金，其特征在于，按照质量百分比计由以下组分组成：硅占0.5～2.5％，镍和铬总含量占2.5～6.8％，锌占0.03～0.05％，镁占0.04～0.08％，余量为铜和不可避免的杂质，其中，所述镍和所述铬的质量百分含量之比为1:1.1～2。
镍铬硅铜合金材料加工工艺研究及应用
镍铬硅铜合金材料加工工艺研究及应用【摘要】镍铬硅铜合金材料是根据300MW、600MW汽轮发电机用转子槽楔材料所要求的技术参数开发研制的，本文介绍了该种铜合金材料的加工工艺方法及所能达到的技术指标及其应用。
【关键词】汽轮发电机转子槽楔材料；高温淬火；时效；冷加工1.引言目前，我国各大型电机制造厂家为了提高汽轮发电机的不平衡运行能力和保证发电机负序电流造成温度升高的安全可靠性，对所选用的转子槽楔材料要求必须有较高的导电性和具备很高的常温和高温机械性能。
多年来，国内部分大型汽轮发电机组制造厂家所选用的汽轮发电机转子槽楔材料多数采用美国西屋公司技术条件所提出的铍钴锆铜合金材料，该种材料各项性能指标优良，其材料性能要求如下：A.常温机械性能为：σb≥690MPa、σ0.2≥590MPa、δ5≥15%、HRB≥92、导电率≥38.1%IACS。
B.高温427℃瞬时机械性能为：σb≥520MPa、σ0.2≥450MPa、δ5≥5%。
然而，由于铍有毒，造价高，出于对环境保护和人体建康以及经济效益等方面的考虑，国内应用厂家提出更换该种材料，寻求可替代的无毒且造价低廉的铜合金材料。
如北京重型电机厂提出了300MW汽轮发电机转子槽楔材料的技术条件，即：《OEG，509，013》技术条件，其材料性能要求如下：A.常温机械性能：σb≥720MPa、σ0.2≥630MPa、δ5≥14%、HRB≥95。
B.常温导电性能：导电率≥38%IACS。
C.高温（427℃）瞬时：σb≥450MPa、σ0.2≥400MPa、δ5≥3.5%。
综合西屋公司和北京汽轮电机有限责任公司的技术条件要求，我们对镍铬硅铜合金材料的化学成份、加工工艺方案进行了比较系统的试验，并取得了突破，其性能指标可稳定在如下值：A.常温导电性能：σb≥725MPa、σ0.2≥635MPa、δ5≥16%、HRB≥96。
B.常温导电性能：导电率≥41.5%IACS。
C.温度（427℃）瞬时：σb≥510MPa、σ0.2≥485MPa、δ5≥4.5%。
一种镍硅系铜合金带材及其制备方法与流程
一种镍硅系铜合金带材及其制备方法与流程一、引言随着工业的快速发展，铜合金作为一种性能优良的金属材料，被广泛应用于电子、航空航天和汽车等不同领域。
镍硅系铜合金作为一种特殊的铜合金，具有优异的导热性能和力学性能，因此备受关注。
本文将介绍一种镍硅系铜合金带材及其制备方法与流程。
二、镍硅系铜合金带材的特性1. 优异的导热性能：镍硅系铜合金具有良好的导热性能，可广泛应用于散热器、电子元件等领域。
2. 高强度和硬度：镍硅系铜合金的强度和硬度均较高，能够满足特定领域对材料性能的要求。
3. 耐磨性好：这种合金具有较好的耐磨性能，适用于高磨损场合的使用。
三、镍硅系铜合金带材的制备方法1. 原材料准备：选用高纯度的铜、镍和硅作为原料，并按一定的比例进行混合。
2. 熔炼：将混合好的原料放入熔炼炉中，进行高温熔炼，并进行精确的控温控时，以得到均匀的合金熔体。
3. 过滤：对合金熔体进行过滤，去除其中的夹杂物和气泡，以提高合金的质量。
4. 出锭：将经过过滤的合金熔体进行注模成锭，便于后续的加工处理。
5. 热轧：将合金锭进行热轧加工，得到所需的铜合金带材。
6. 热处理：对热轧后的铜合金带材进行适当的热处理，以提高其机械性能和稳定性。
四、镍硅系铜合金带材的制备流程1. 原料配比：将铜、镍、硅按一定的比例混合均匀。
2. 熔炼处理：将混合好的原料放入熔炼炉中，进行高温熔炼，得到合金熔体。
3. 过滤处理：对合金熔体进行过滤，去除夹杂物，提高合金的纯度。
4. 注模成锭：将经过过滤的合金熔体进行注模成锭，便于后续的加工处理。
5. 热轧加工：将合金锭进行热轧加工，得到所需的铜合金带材。
6. 热处理：对热轧后的铜合金带材进行适当的热处理，提高其机械性能和稳定性。
五、结论镍硅系铜合金带材具有优异的导热性能、高强度和硬度以及良好的耐磨性能，适用于电子、航空航天和汽车等领域。
制备该合金带材的方法与流程简单且可控，能够满足工业生产的需求。
希望本文能够对相关领域的研究和生产提供参考和帮助。
Cu-Ni-Si合金加工工艺与性能的研究
Cu-Ni-Si合金加工工艺与性能的研究引线框架材料是集成电路一个关键的组成部分,引线框架材料Cu-Ni-Si合金具有高强度和高导电相匹配的特性,而且没有磁性,近年来得到了极大的发展,应用广泛。
本文主要对熔炼出来的Cu-2.28Ni-0.67Si、Cu-2.22Ni-0.73Si、Cu-2.34Ni-0.58Si三个成分的合金进行加工工艺和性能的研究。
对铸锭进行热轧,将热轧板材固溶处理,取800℃,850℃,900℃三个固溶温度,保温时间1h,分别分析固溶试样的金相组织和性能,固溶后合金的XRD衍射和固溶后直接将合金时效后的性能,以此确定理想的固溶温度和时间,研究了热轧,冷轧,时效温度及时间对合金组织和性能的影响,确定使合金性能达到目标要求的工艺。
并对合金的抗软化温度和在酸性介质中耐蚀性进行了研究,研究结论如下：熔炼出来的Cu-Ni-Si合金在870℃保温时间1h后进行热轧,固溶处理温度为850℃,保温时间1h,然后经过60%的冷变形再进行时效处理。
时效处理条件为：温度500℃,保温时间8h。
时效后三个试样的合金具有最佳综合性能,硬度分别达到165HV、164HV、172HV,电导率分别达到30.4%IACS、31.2%IACS、31.5%IACS,抗拉强度分别达到510MPa、503MPa、564MPa,伸长率分别达到19.8%、16.8%、17.5%,完全达到预期目标。
合金中起强化作用的是NiSi和Ni3Si析出相。
符合目标要求的合金软化温度在650℃～700℃之间。
合金在酸性介质中表现出良好的耐蚀性,时效温度和时间对合金的耐蚀性有影响,时效温度越高,合金耐蚀性随时间的延长而下降的的趋势越明显。
经过500℃×8h时效后的合金再进行加工率为50%的冷轧,在700℃～800℃进行退火,合金再结晶晶粒长大的动力学模型近似表达为：D2=66.38+446062.5te-10500/T。
应用于模具制造的一种铜-镍-硅-铬合金
应用于模具制造的一种铜-镍-硅-铬合金
Robert E. Kusner; John C. Kuli Jr.; Douglas B. Veitch
【期刊名称】《《现代制造》》
【年(卷),期】2008(000)018
【摘要】高强度和高导电率的合金具有极广的工业用途。
纯铜具有很高的导电率，但强度不够，无法适应很多工业应用领域。
例如无法作为注塑模的型芯和型腔材料。
添加铝元素和锡元素后的铜合金可以提高其材料的强度，然而会使其导电率严重下降。
20世纪开发的一种铜合金——铜-镍-硅合金，具有很好的强度和导电率。
【总页数】4页(P61-64)
【作者】Robert E. Kusner; John C. Kuli Jr.; Douglas B. Veitch
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TG76
【相关文献】
1.高铬合金铸铁中铬、铜、钼、镍、锰的快速联合测定 [J], 沈俊建
2.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高镍铸铁中硅锰磷铬镍铜 [J], 刘烽;吴骋;吴广宇;俞璐;胡清;徐成
3.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍硅铜中镍和铜 [J], 李韶梅;石毓霞;赵伟
4.耐磨高铬合金铸铁中锰、铬、铜、钼、镍的快速联合测定 [J], 李娆;付翔;冯宝华
5.ICP-AES法测定铬镍不锈钢中锰、铬、镍、硅、磷、铜、钼的含量 [J], 欧阳文
颖
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１ ． 引 言
目前 ，我 国各大型电机制造厂 家为 了提高 汽轮 发电机 的不平衡运行 能力和保证 发 电机负 序 电流造成温度 升高 的安全 可靠性 ，对 所选用 的转 子槽楔材料 要求必须 有较高的 导电性和具 备很高 的常温和 高温机械性能 。
多年来 ，国内部 分大型汽轮发 电机 组制造 厂家所选 用 的汽 轮发 电机转 子槽楔材料 多数采 用美 国西屋公 司技术条件所 提出 的镀钻锆 铜合 金材 料，该种材 料各项性 能指标优 良，其材料
Ｈ Ｒ Ｂ ≥９ ５ 。
效一机 械加 工。 ３ ． ２加 工
＋
口ｂ （ ４ ２ ７ ℃瞬 时）
＋
口０ ． ２ （ ４ ２ ７ ℃瞬时 ）
Ｂ ． 常温 导电性能：
导 电率 ≥３ ８ ９ ６ Ｉ Ａ ｃ Ｓ 。 Ｃ ． 高温 （ ４ ２ ７ ℃） 瞬时 ：
０ ｂ≥ ４ ５ ０ＭＰａ 、 ｏ ０ ２ ≥ ４０ ０ＭＰａ、
．
６ ５ ≥３ ． ５ ％ 。
综合 西屋公司和北 京汽 轮 电机有 限责任公 司的技术 条件要求 ，我们对镍 铬硅铜合 金材料 的化 学成 份、加 工工艺方案进 行 了比较 系统的
试验 ，并取得 了突破 ，其性 能指标可稳 定在如
下值： Ａ ． 常温导 电性 能：
０ ｂ ≥７ ２ ５ Ｍ Ｐ ａ 、 ０ ｎ ２ ≥６ ３ ５ ＾ ａ 、 ６ ５ ≥１ ６ ％ 、
…
…
．
．
…
…
…………… Nhomakorabea．
掌苤室 ． －
镍铬 硅铜 合金材料加 工工 艺研 究 及应 用
沈 阳兴 工铜 业有 限公 司 白继 明 何 宝威 石孝永
【 摘要 】镍铬硅铜合金材 料是根据３ ０ ０ ＭＷ、６ ０ ０ ＭＷ汽轮发 电机用 转子槽楔材料所要 求的技 术参数开发研制 的，本 文介绍 了该种铜合金材料 的加 工工艺方法及所能达到 的 技术指标及其 应用。 【 关键调 】汽轮发 电机 转子槽楔材 料；高温淬火 ；时效 ；冷加工
性能要求如 下：
Ａ ． 常温机械 性能为：
０ ｂ ￣６ ＞ ９ ０ Ｍ Ｐ ａ、 ０ ｎ ２ ￣５ ＞ ９ ０ Ｍ Ｐａ 、 ６ ５ ＞１ ｉ ５ ％、
职Ｂ ≥９ ２ 、导 电率 ≥３ ８ ． １ ％ Ｉ Ａ ｌ ｃ Ｓ 。 Ｂ ． 高温４ ２ ７ ℃瞬 时机 械性能为 ：
０ ｂ ＞５ ￣ ２ ０ Ｍ Ｐ ａ 、 。ｎ ２ ＞４ ￣ ５ ０ Ｍ Ｐ ａ 、 ６ ５ ≥５ ％ 。
然而 ，由于铍有 毒，造价高 ，出于对环境 保护和人 体建康 以及 经济效 益等方面 的考 虑， 国 内应用 厂家提 出更换该种材 料 ，寻求可 替代 ３ ． １工艺选 择 的无毒且 造价低廉 的铜合金材 料 。如北 京重型 电机 厂提 出 了３ ０ ０ Ｍ Ｗ 汽轮 发 电机转 子槽楔 材料 ３ ． １ ． １ 熔铸一热锻一 高温淬火一冷加工一 的技 术条 件 ，即： 《 Ｏ Ｅ Ｇ ，５ ０ ９ ，０ １ ３ ｝技 术条 中温 时效一 机械加工 。 件 ，其材料性 能要求如下： ３ ． １ ． ２ 熔铸一热锻一 高温淬火一冷加工一 Ａ ． 常温机械性 能： 中温 时效 一 二次 高 温淬 火一 冷 加工 一 中温 时
０ ｂ ≥７ ２ ０ Ｍ Ｐ ａ 、 ０ ｏ ３ Ｏ Ｍ Ｐ ａ 、 ６ ５ ≥１ ４ ％ 、 ２≥６
．
无磁性 ，冲 击时不 易产 生火花 。其 中镍能提 高 铜合 金材 料 的机 械 性 能和 耐蚀 性 能 ，并 兼有 良好 的导 电性 ，镍 与硅 能形 成化合 物Ｎ ｉ Ｓ ｉ 并 能溶于铜 ，在共 晶温度 （ １ ０ ２ ５ ℃）时镍的最 大 溶解度为８ ． ３ ％ ，一般镍 与硅元素含 量的 比值为 ４ ． ５ ： １ 易获 得较好 的综 合机械 性 能，并 能获得 较宽 的加工 工艺范 围。经固溶强化 处理后 ，会 因化 合物Ｎ ｉ ｓ ｉ 的沉 淀而 强化 ，当镍 与硅 的 比 值小 于４ 时 ，合金 的硬度 和 强度提 高 ，但 导 电 性和淬火后 的塑性却 降低 ，满足不 了综合性 能 的要求 。铬 与镍相似 ，能形成溶于 固态铜的化 合物 硅化铬 ，从而强化基 体。铬是很 少降低铜 导电率的元 素，且可借沉 淀硬化来提 高材料 的 机 械 性 能 ，在共 晶 温度 下 ，铬 在铜 中的 最大 溶解度 为０ ． ６ ５ ％ 。我们 选择 了镍铬 硅铜合 金材 料化学成分 为：Ｎ ｉ ２ ． ２ ～３ ． ０ ％ 、Ｃ ｒ Ｏ ． ４ ～０ ． ７ ％ 、 Ｓ ｉ Ｏ ． ４ ～Ｏ ． ７ ％ 、Ｃ ｕ 余量 。 ３ ． 镍 铬硅铜合 金材 料关键加工工 艺选择及 控制
ｌ Ⅱ 出≥ ９ ６ 。
３ ． ２ ． １熔铸 （ １ ） 熔铸 ：采用 工频 电炉熔炼 半连续 铸造 的方法进行 ，熔铸时Ｃ ｕ ，Ｎ ｉ 可直接装 炉加入 ， ｃ ｒ 预 先装入紫铜 管 中，将 铜管两端封 闭，然后 以料包 的形式加入 ，Ｓ ｉ 待 出炉浇铸前加入 ： 例如 ：熔铸 ｌ Ｏ Ｏ ｋ ｇ 镍铬硅 铜合 金材料 时 ， 加入９ ４ ． ３ ５ ｋ ｇ ， － ￣ ９ ５ ． ２ ｋ ｇ 的铜和２ ． ｉ ｋ ｇ ￣２ ． ９ ｋ ｇ 的镍 直接 装炉 ，熔铸 温度达 到１ ２ ９ ０ ￣１ ３ １ ０ ＂ Ｃ时加入 含 铬０ ． ４ ｋ ｇ ￣Ｏ ． ７ ｋ ｇ 的紫铜 管料包 ， 紫铜 管的质 量 为１ ． ５ ｋ ｇ ，熔铸温 度达 到１ ３ ３ ０ ￣１ ３ ５ ０ ℃时加 入质 量为０ ． ３ ｋ ｇ ￣０ ． ７ ｋ ｇ 的Ｓ ｉ ，然后在 炉 口液面 加入 硼砂进 行覆 盖 ，防 止氧化造渣 ，覆盖厚度 为３ ０ ￣４ ０ ｍ ，待熔铸温度 达到 ｌ ３ ５ Ｏ ～１ ３ ７ ０ ℃时
废，温度偏低 锻造过程 中金属的流动缓 慢，并 易产生锻裂和锻造无法进行 。 ３ ． ２ ． ３高温淬火 淬火 的 目的在于使合金元 素充分 固溶， 以 得到最大 限度 的过饱和 固溶体，经冷加 工、时 效后析 出沉 淀强化相 ，以达 到满足该种材 料所 要求的各项 性能指标 。提 高淬火温度可 以使合 金元素 的固溶量增加 ，提 高材料 的最终 强度 、 硬度 。但是 ，温度过 高将 导致再结 晶组 织的晶 粒粗 大 ，塑 性 下 降，甚 至 产生 过烧 和 裂纹 。 镍铬硅 铜合 金材料 淬火 温度与 性能 的关系 （ 材 料 工艺 状态 ：淬火一 ５ ０ ％ 冷 加工一 ４ ５ ５ ℃时效一 淬 火一 ５ ｏ ％ 冷加 工一 ４ ５ ５ ℃时效） 如 图１ 和 图２ 所示 。 …………………’ 孬 撼 茹 … … … … 一 ｊ