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第39卷　第3期2010年6月有色金属加工

　　NONFERROUSMETALSPROCESSING

Vol139　No13June2010

新型高强度铜微合金材料的研究与开发

冯振国,郭宏林,赵金浩

(金龙精密铜管集团股份有限公司,河南新乡453000)

摘　要:本文以提高铜管材的抗拉强度为主要内容,机械性能等方面的分析,得出部分结论,仅供参考。关键词:固溶强化;沉淀强化;抗拉强度

中图分类号:TG146.1:A:1671-6795(2010)03-0007-03

　　,铜管加工行业应市场变化不得不重新面临降低单重需求,降低单重最直接有效的方法就是减小壁厚,随之而来的就是壁厚减薄了,使用过程中的耐压能力能否满足需求。很显然铜管抗拉强度的提高是改善其耐压能力的关键因素。金龙集团做为国内最大制冷用精密铜管生产基地,每年在给国内外客户提供几十万吨高精密铜管的同时,研发中心还一直致力于铜管材微合金化的研究,提高铜管的综合机械性能,并且取得了重大突破。

2.1　原理及添加方法

2　稀土元素的添加

稀土元素的添加更多是通过净化基体组织而对合金起强化作用,并且不降低耐蚀性,从而起到了提高合金综合机械性能的目的,同时稀土元素也有细化

晶粒的作用。将适量的稀土合金(主要为铼和钇)添加到熔化的铜液中,再经过水平连铸、轧制、拉拔、退火等工序,生产出符合国家标准的铜管。2.2　检测结果及结论

1　硼元素的添加

1.1　原理及添加方法

稀土元素的添加起到了细化晶粒的效果,但对成品管材的抗拉强度影响较小,综合性能的提高方面不是很明显。

硼是一种晶粒细化剂,以铜硼合金的形式添加到熔化的铜液中,理论硼含量50ppm,再经过水平连铸、轧制、拉拔、退火等工序,生产出符合国家标准的铜管。1.2　检测结果

3　添加锡元素的固溶强化

3.1　原理及添加方法

固溶强化是利用固溶体中的溶质原子与运动位错相互作用而引起流变应力增加的一种强化方法。由于溶质锡原子与基体铜原子的尺寸存在差别,局部晶体点阵发生畸变而引起的应变场将产生与位错交互作用的变化,最终起到增加晶体的变形阻力,产生固溶强化的效果。

纯锡的熔点是23119℃,与铜相比较低,同时锡在铜中的固溶度较高,所以添加比较方便。直接将锡块加入到铜液中,待熔化后搅拌均匀即可,再经过水平连铸、轧制、拉拔、精整、退火成含锡微合金管。3.2　检测结果

通过对各工序取样进行检测分析,并与正常的磷脱氧铜管对比,综合机械性能有所提高,但随着加工的进一步深化,提高幅度越来越小,成品管的抗拉强度提高幅度在1%左右,晶粒细化作用明显,可由原来的01025mm降到01015mm。1.3　结论

硼元素的加入起到了细化晶粒的目的,抗拉强度略有提高,但不足以达到降低铜管单重、提高耐压能力的目的。

从去年开始,我们进行了多次锡元素的添加试

收稿日期:2009-08-27

验,有变量添加试验,锡含量在500ppm到10000ppm,