CN1332258A - 一种铜镍合金的应用 - Google Patents
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Abstract
一种铜镍合金的应用对于生产金属熔液接收容器的生产来说,例如用于熔融－重熔装置的坩埚,需要一种材料,该材料除了具有良好的热机械性能外,还要有优越的焊接性能。根据发明,建议应用一种非时效硬化状态的铜合金,该合金由0.2%至1.5%镍,0.002%至0.12%的磷、铝、锰、锂、钙、硅和硼元素组中至少一种元素、余量为铜及炼制过程中带进的杂质组成。出于提高强度的目的,该合金中还可含有至多为0.3%的锆。
Description
本发明一方面涉及到铜合金在非时效硬化的状态下作为材料的应用，用来生产接收金属熔液的容器，例如用于熔融和重熔装置的坩埚。
另一方面本发明涉及到由铜镍合金制成的容器的生产方法，该容器能接收金属熔液。
熔融和重熔方法在实际冶炼过程中是众所周知的。其用来提高钢和铁基、镍基和钴基高温合金的质量。另一个应用领域是生产有色金属如：钽、钛、钼和锆。
用来生产坩埚的材料通常是铜和铜合金，因为铜和铜合金能耐高温。
无缝的、焊接的或以其他方式构成的坩埚是圆管状或矩形状为其基本形状。然而也有多边形的或正方形的坩埚。此外，这样的形状的坩埚在个别地方也能得到应用，即这种坩埚形状要与所要冶炼的构件的最终形状相适应，如用于曲轴和压力容器。
金属熔液接收容器如坩埚通常其最大长度为4米，最大直径为1.5米。
在熔融和重熔装置中，坩埚通常由一个冷却外套所包裹，以吸收熔融和重熔过程中的热量。在此，冷却外套本身可以制成钢结构形式。但是可以想象，该结构的不同之处在于冷却水流在该结构中直接以缝隙或冷却孔的形式流到铜坩埚壁，而使得外套与坩埚形成一整体。
从US-A-2155405已知一种铜合金，该合金含有0.25％至3％的镍，0.05％至0.6％的磷，余量为铜。该合金原来是用作为电导体，具有67％IACS的导电能力和较高的抗拉强度。
此外，从EP-A1-0249740已知一种时效硬化的铜合金，该合金由0.2％至1.2％镍和0.04％至0.25％磷组成。这种合金可用作为连续浇铸硬模，该硬模用于连续浇铸高熔点金属。经过数小时的时效硬化处理，这种材料的硬度HB2.5/62.5可达到115以上。
本发明的任务是，提供为制做熔融-重熔装置中的坩埚的材料，这种材料除了有良好的热机械性能外，还要有优越的焊接性能。
另一方面本发明提出了一个用来制做金属熔液接收容器的方法，该容器在可能的情况下是由多个部件焊接而成的。
该任务的解决方案一方面在于，应用含有0.2％至1.5％的镍，0.002％至0.12％的磷、铝、锰、锂、钙、镁、硅和硼元素组中的至少一种元素，可选择至多为0.3％的锆，余量为铜及炼制过程中带进的杂质的一种铜合金作为材料-该材料处于非时效硬化了的状态-用来生产金属熔液接收容器，例如熔融-重熔装置中的坩埚。
有利的是，根据本发明所要应用的合金含有0.6％至1.3％的镍和0.01％至0.06％的硼、镁和磷元素组中的至少一个元素，铜为余量及炼制过程中带进的杂质。
出于提高强度的目的，合金中添加0.01％至至多0.3％的锆是有利的。
按本发明解决方案的工艺部分见包括在权利要求5至7中提出的特征。
Claims (7)
1.一种铜合金的应用，该合金由0.2％至1.5％的镍和0.002％至0.12％的磷、铝、锰、锂、钙、镁、硅和硼元素组中至少一种元素、余量为铜及炼制过程中带进的杂质组成，处于非时效硬化状态的该合金用作为生产金属熔液接收容器的材料，接收容器为例如用于熔融-重熔装置的坩埚。
2.根据权利要求1的铜合金，其特征在于，该合金的镍含量为0.6％至1.3％，硼、镁和/或磷元素含量为0.01％至0.06％。
3.根据权利要求1或2的铜合金，其特征在于，该合金的镍含量为1.0％至1.3％和磷含量为0.01％至0.03％。
4.根据权利要求1至3之一的铜合金，其特征在于，该合金中添加的锆含量至多为0.3％。
5.由根据权利要求1至4的铜合金制备金属熔液容器的方法，其特征在于，该合金在热成型后由静止的周围空气冷却。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，该合金在热成型后，至少有10％要被冷加工。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，在重新热成型状态的上述合金的冷加工和接下来焊接，是如下互相协调的，以使在焊缝中的强度和导电性能与相应的原始材料相比不能偏离15％以上。
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