[发明专利]一种非晶制带用铜套及其制备方法

说明书

本发明提供了一种非晶制带用铜套制备方法，包括以下步骤：A、外铜套的制备：a、熔炼和铸造，将原料镍粉、硅粉及铜块放入真空感应炉内进行熔炼，原料中镍质量百分含量为6‑8％，硅质量百分含量为1‑2％，铬质量百分含量为0.3‑0.8％，余量为铜；b、锻造；c、热处理：将制成的环进行高温固溶处理及时效热处理得到外铜套；B、内套筒的制备：采用无氧铜通过熔炼、铸造、锻造、机械加工、热处理工艺制备得到内铜套；C、在步骤B制备得到内铜套外表面均匀粘贴横向高热导率材料层；D、将外铜套受热膨胀或将内铜套冷却缩小或将外铜套受热膨胀的同时将内铜套冷却缩小，至外铜套的内径大于内铜套的外径；E、将内铜套置于外铜套中，自然冷却，即得非晶制带用铜套。

技术领域

本发明涉及非晶制带设备技术领域，尤其涉及一种非晶制带用铜套制备方法。

背景技术

目前，我国生产的磁性非晶带材料是一个节能环保的新型材料，代替传统变压器里的矽钢片，采用磁性非晶带这种材料能提高变压器的效率，减小、减轻变压器的体积和重量，因此是新型节能新材料。

生产非晶带必须使用的工具冷却辊上的铜套是决定非晶带质量和成品率的关键部件。冷却辊在非晶带的制作中的应用：即，熔化的磁性材料的钢水通过窄缝浇铸在高速旋转的冷却辊铜套的外表面(冷却辊铜套实际上是一个铜合金环，铜合金环两面密封住，然后通冷却水冷却冷却辊，给冷却辊降温)，使其迅速冷却凝固成0.025-0.04mm薄的非晶带，因此要求铜冷却辊表面光洁度高、密度高、晶粒组织小；若辊子晶粒粗大、有微孔、夹灰等缺陷，当钢水浇铸到铜套表面会使其受热，针孔等缺陷热胀，使金属液体粘在铜套表面上，使带子出现孔洞或表面不光，使之成为废品。另外，冷却辊铜套在使用1～2次之后，表面高温热腐蚀，需要车削后再使用，直到冷却辊上的铜套厚由起初开始的50～0mm车削到20～30mm后不再使用。故此，铜冷却辊由里到外不能有微小缩孔、针孔、夹灰、裂纹等缺陷，这是一个很难实现的技术指标，否则会影响非晶带产品的质量。

目前常用的冷却辊铜套材料主要有铬锆铜和铍铜，由于铬锆铜屈服强度较低、抵抗裂纹能力较差，反复热冲击条件下在铜辊表面易发生裂化产生麻点或皱纹。喷带时麻点或皱纹发生复刻，会使带材表面凹凸不平而影响带材密度和表面粗糙度，进而影响带材的磁性能，降低成品率。另外，铜辊的裂化最终会导致铜辊表面受破坏而失效，从而缩短其使用寿命。由于铬锆铜热承受能力较低，通常只能应用于制备非晶窄带材、纳米晶带材和小批量宽带材的冷却辊铜套。铍铜的强度高于铬锆铜，在周期性热应力条件下抗裂纹能力强，热承受能力较高，不仅适用于非晶窄带、纳米晶带材和小批量宽带材的制备，还可用于制备大批量非晶宽带材的冷却辊铜套。虽然铍铜具有高的强度、硬度，优良的导热性和耐磨性等优异特性，但该合金也有其固有的缺点，如因含有贵重金属铍使得合金生产成本高。最主要的是铍的氧化物或粉尘有毒，对人体有危害，严重者甚至会引发癌症。铍铜含有毒元素铍，不利于材料的回收，造成了资源的浪费。

因此，如何对现有的非晶制带用铜套制备方法进行改进，使其克服上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种非晶制带用铜套及其制备方法，其制得的铜套导热效率较高、具有均匀的冷却性、能够提高非晶纳米晶制带设备的产品合格率，延长了铜套的使用寿命，降低了生产成本，同时克服了现有技术中铬锆铜强度较低、铍铜含有毒元素Be等不足。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种非晶制带用铜套，包括外铜套及内铜套，所述外铜套包括0-10wt％镍、0-5wt％硅、0-2wt％铬，余量为铜。

进一步地，所述外铜套包括6-8wt％镍、1-2wt％硅、0.3-0.8wt％铬，余量为铜。

上述的一种非晶制带用铜套的制备方法，包括以下步骤：

A、外铜套的制备：