一种铜稀土二元中间合金的制备方法
专利汇可以提供一种铜稀土二元中间合金的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 铜 合金 材料熔炼与 铸造 技术领域，具体为一种铜稀土二元中间合金的制备方法。以99.97%～99.99%的 电解 铜板和98.9～99.1%的 稀土金属 为原料，利用 真空 熔炼，通过熔炼功率的调节，严格控制稀土金属加入 温度 、合金精炼温度以及最后的 浇注温度 ；在稀土金属加入后，充入一定压 力 的氩气进行保护；然后搅拌合金熔体，静置精炼后真空浇注，获得铜稀土二元中间合金 铸锭 。本发明方法通过严格控制稀土金属加入温度、氩气保护及熔体搅拌，促进稀土金属与铜熔体的融合，提高稀土金属的利用率。应用于精密铜材稀土微合金化工艺中，可以显著减少异类杂质元素的引入，实现合金 净化 ，提高合金强度及耐蚀性，保证精密铜材优良的导热 导电性 。，下面是一种铜稀土二元中间合金的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种铜稀土二元中间合金的制备方法，其特征在于，采用真空熔炼炉，通过熔炼功率的调节，严格控制稀土金属的加入温度、合金精炼温度以及最后的浇注温度；在稀土金属加入后，充入氩气进行保护；然后搅拌合金熔体，静置精炼后真空浇注，获得铜稀土二元中间合金铸锭，具体步骤如下：
1）配置纯度为99.97wt%～99.99wt%的电解铜板占原料总重量的84～90%，纯度为
98.9wt%～99.1wt%的稀土金属占原料总重量的10～16%；
2）真空炉内铸造装置中的铸铁成型模具、铸铁冒口模具、耐火砖浇注漏斗，在温度
300～350℃下预热1～1.5小时；真空炉内铸造装置预热后，在铸铁冒口模具内侧布置厚度为2～3mm的冒口保温石棉；将真空炉内铸造装置组合后一并置入真空炉膛，使耐火砖浇注漏斗正对熔体浇道出口后，水平侧偏10～15mm；
3）在真空炉内加入设计重量的电解铜板，将电解铜板放入石墨坩埚内，将稀土金属破碎后放入炉盖上部的合金加料仓中，密闭炉体并抽真空，当炉内气压为0.1～1Pa时，开始熔炼；
4）通过阶梯式功率控制熔化电解铜板，在铜熔体温度为1180～1200℃时，加入稀土金属并充入氩气；当炉内气压为0.035～0.045MPa时，停止充气；搅拌中间合金熔体，搅拌时间1～2分钟；
步骤4）中，阶梯式功率控制的方式为：
熔炼功率4～6Kw保持3～7分钟、8～12Kw保持3～7分钟、14～16Kw保持5～10分钟，最终功率调整到18～22Kw保持15～25分钟后，电解铜板完全熔化；降低熔炼功率到10～12Kw保持2～5分钟，采用探头式热电偶插入熔体内测量合金熔体温度为1180～
1200℃；
5）搅拌后适当降低熔炼功率，当温度为1120～1140℃时开始静置精炼，精炼时间5～
7分钟；
6）精炼后适当提高熔炼功率，当温度为1180～1200℃时开始浇注，倾转坩埚对准耐火砖浇注漏斗，逐渐将中间合金熔体逐渐浇入铸铁成型模具，浇注速度为0.15～0.20Kg/s；
7）浇注完成后停止加热，保持炉体内气压为≤1Pa的真空状态下随炉自然冷却；当炉内温度降为250～300℃后打破真空，取出铜稀土二元中间合金铸锭；
8）测定铜稀土二元中间合金锭中稀土金属的实际成分；
9）观察铜稀土二元中间合金锭的金相组织形貌及铜稀土二元中间中Cu-RE金属间化合物在合金中分布的扫描组织形貌，确定稀土金属在中间合金中分布的均匀性。
2.根据权利要求1所述的铜稀土二元中间合金的制备方法，其特征在于，所述稀土金属为稀土镧、稀土铈、稀土镨、稀土钕、稀土钷、稀土钐、稀土铕或稀土镱。
3.根据权利要求1所述的铜稀土二元中间合金的制备方法，其特征在于，真空炉内铸造装置主要包括：铸铁成型模具、铸铁冒口模具、耐火砖浇注漏斗、冒口保温石棉，具体结构如下：铸铁成型模具、铸铁冒口模具、耐火砖浇注漏斗按自下而上依次设置，铸铁成型模具顶部与铸铁冒口模具相通，铸铁冒口模具顶部与耐火砖浇注漏斗相通，铸铁冒口模具内壁设置冒口保温石棉。
4.根据权利要求1所述的铜稀土二元中间合金的制备方法，其特征在于，步骤4）中，氩
3
气的充气速度150～200cm/min。
5.根据权利要求1所述的铜稀土二元中间合金的制备方法，其特征在于，步骤5）中，采用石墨头搅拌杆搅拌熔体使稀土金属与铜熔体充分混合，搅拌熔体1～2分钟；搅拌后降低熔炼功率到6～8Kw，测量合金熔体温度。
6.根据权利要求1所述的铜稀土二元中间合金的制备方法，其特征在于，步骤6）中，精炼后提高熔炼功率至15～20Kw保持3～5分钟后测温。
一种铜稀土二元中间合金的制备方法
技术领域
背景技术
95110174.9）”、②“一种铜及铜合金熔炼用精炼剂（专利申请号201210075176.4）”、③“一种紫杂铜精炼剂及其制备方法（专利申请号201310025569.9）”等。这些稀土中间合金精炼剂大多是多种稀土混合同时掺杂其他几种合金元素与铜形成的多元中间合金，此类中间合金元素众多成分复杂，对铜材的影响也极为复杂。然而在目前精密铜材的制备过程中，特别是TP2空调铜管、TU电子铜管等，这些铜材要求有极低的杂质含量，以最大限度的减少杂质元素对导热、导电性能的影响。虽然稀土金属可以去除铜中的有害元素及杂质元素，净化合金，但是目前的多种复杂多元合金精炼剂的添加，势必会导致异类元素的引入，降低精密铜材成分的纯净度。因此，在去除铜材有害杂质元素，改善铜材组织及加工性能的前提下，应该尽量减少中间合金添加引入更多的杂质元素，保证精密铜材成分的纯净度。然而，目前的几种稀土精炼剂无法满足现今精密铜材高纯度的制备要求。
发明内容
1180～1200℃。
200cm/min。
具体实施方式
3
气，充气速度180cm/min，当炉内压强为0.04MPa时，停止充气，维持炉体压强为0.04MPa；
采用石墨头搅拌杆搅拌熔体使金属镧铜熔体充分混合，搅拌熔体2分钟；搅拌后降低熔炼功率到8Kw，测量合金熔体温度，当温度为1125℃时开始静置精炼，精炼时间7分钟；精炼后升高熔炼功率至15Kw保持3分钟后测温，当温度为1180℃时，开始浇注；倾转坩埚对准耐火砖浇注漏斗3，逐渐将合金熔体从坩埚浇入铸铁成型模具1，浇注速度0.20Kg/s；调节中频电源功率归零，关闭中频电源，停止加热；继续抽气，保持炉体内气压0.5Pa，在真空状态下炉内温度自然冷却至300℃后放气，打破真空，开启炉盖，取出铜稀土二元中间合金铸锭；
采用ICP原子吸收光谱仪测定出该铜稀土二元中间合金锭中稀土金属镧的成分为14.20%，金属镧的吸收率为92.21%。
充气速度170cm/min，当炉内压强为0.035MPa时，停止充气，保持炉体压强为0.035MPa；采用石墨头搅拌杆搅拌熔体使金属镧铜熔体充分混合，搅拌熔体1分钟；搅拌后调节功率到
7Kw，测量合金熔体温度，当温度为1130℃时开始静置精炼5分钟；精炼后升高熔炼功率至
16Kw保持2分钟后测温，当温度为1200℃时，开始浇注，倾转坩埚对准耐火砖浇注漏斗3，逐渐将合金熔体从坩埚浇入铸铁成型模具1，浇注速度0.15Kg/s；调节中频电源功率归零，关闭中频电源，停止加热；继续抽气，保持炉体内气压0.2Pa，在真空状态下炉内温度自然冷却至280℃后放气，打破真空，开启炉盖，取出铜稀土二元中间合金铸锭；采用ICP原子吸收光谱仪测定出该铜稀土二元中间合金锭中稀土金属镧的成分为12.05%，金属镧的吸收率为
91.08%。
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