[发明专利]用于制造模具的铜合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金冶炼技术，具体是一种铜合金及其制备方法。

背景技术

铜合金材料广泛用于开发成各种模具，由于强度高、组织细密、板材平直、表面均一、尺寸精确、机械加工不变形、耐腐蚀、比重轻、易加工焊接，在导电、导热方面优于钢铁材料，受到加工企业的欢迎，但由于铜材料本身的特性，铜合金模具材料存在强度不高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制造模具的铜合金及其制备方法，具有较高的强度与导热性。

本发明技术方案如下：

用于制造模具的铜合金，其特征在于其中含有成分的重量百分含量为：镍2.3-2.5、钴0.5-0.7、硅0.15-0.18、Hf0.08-0.12、Bi1.1-1.3、Ni1.2-1.5、Sn1.0-1.2、镁2.3-2.5、Be0.10-0.15、Zr0.2-0.25、余量为铜。

所述的用于制造模具的铜合金的制备方法，其特征在于：在中频炉加入电解铜，加热至1100-1150℃，待铜料熔化后加入其它合金成分，升温至1170-1190℃，搅拌10-15分钟，扒渣；然后，加入精炼剂，搅拌15-20分钟，然后捞渣；降温至1080-1120℃，进行浇铸，浇铸后以110-120℃/小时速率降温至810-830℃，保温1-2小时；然后，以80-100℃/小时速率降温至510-530℃，保温2-3小时；再以130-140℃/小时速率降温至210-220℃，保温1-2小时；以120-130℃/小时速率升温至710-720℃，保温2-3小时；再自然冷却至室温。

所述的用于制造模具的铜合金的制备方法，其特征在于：所述的精炼剂由下列重量份原料混合压块而成：氟硅酸钠1-1.2、四硼酸钠2.3-2.6、凹凸棒土3-4、氟化铝钠2.3-.25、SnO₂1.1-1.3、Bi₂O₃2.1-2.3、二硼化钒1.2-1.4、碳化铌2.0-2.2。

本发明的一种用于制造模具的铜合金具有高强度、高导热性的特点，除可用于制造高导热率的注塑模具、有色金属低压压铸模具。

具体实施方式

用于制造模具的铜合金，其中含有成分的重量百分含量为：镍2.3-2.5、钴0.5-0.7、硅0.15-0.18、Hf0.08-0.12、Bi1.1-1.3、Ni1.2-1.5、Sn1.0-1.2、镁2.3-2.5、Be0.10-0.15、Zr0.2-0.25、余量为铜。

用于制造模具的铜合金的制备方法：在中频炉加入电解铜，加热至1100-1150℃，待铜料熔化后加入其它合金成分并检测，升温至1170-1190℃，搅拌10-15分钟，扒渣；然后，加入精炼剂，搅拌15-20分钟，然后捞渣；降温至1080-1120℃，进行浇铸，浇铸后以110-120℃/小时速率降温至810-830℃，保温1-2小时；然后，以80-100℃/小时速率降温至510-530℃，保温2-3小时；再以130-140℃/小时速率降温至210-220℃，保温1-2小时；以120-130℃/小时速率升温至710-720℃，保温2-3小时；再自然冷却至室温。

精炼剂下列重量份（公斤）原料混合压块而成：氟硅酸钠1、四硼酸钠2.6、凹凸棒土3、氟化铝钠2.3、SnO₂1.1、Bi₂O₃2.1、二硼化钒1.4、碳化铌2.0。

本发明铜合金机械性能：硬度为HRC37，抗拉强度为990MPa，屈服强度69MPa，热导率为39W/m.K，伸长率24%。