[发明专利]一种采用真空感应熔炼制备CuMn12

权利要求书

1.一种采用真空感应熔炼制备CuMn₁₂Ni合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）配料：按重量百分比计，原料中各元素百分含量为：Mn 11～13%，Ni 1～3%,余量为Cu，按比例称取所需原料；其中，Cu元素以电解铜板的形式加入，Mn元素采用电解锰片，Ni元素采用CuNi30中间合金；使用稀盐酸对电解铜板、电解锰片和CuNi30中间合金分别进行酸洗，利用超声波清洗设备清洗5～15min，然后80～145℃温度条件下烘干20～45min；

2）装炉：将配好的合金料装入坩埚内,合上真空熔炼炉炉盖，关闭放气阀，清理观察窗；在混合合金材料表面投加覆盖剂，所述覆盖剂为重量比1∶1的冰晶石和硼砂的混合物，覆盖剂的投加厚度为0.5～1.2mm；所述坩埚为硅铁材料；

3）抽真空：开启机械泵，打开低真空挡板阀抽真空，待真空熔炼炉内真空压力р≤0.08MPa时，开启罗茨泵；

4）熔炼：熔炼时，当真空熔炼炉内真空度р≤10Pa时，加热升温，加热功率升至20±2kW，保温5min，加热功率升至30±2kW ，保温5min，加热功率升至40±2kW ，保温5min，加热功率升至50kW ，保温5min，加热功率升至60kW ，待坩埚内原料开始熔化，降功率至20kW 以下，打开充氩气阀，缓慢向炉体内充入高纯氩气，炉内压力升至0.08MPa时，关闭充氩阀，升功率至65kW ，精炼2min；其中氩气流量为0.3m³/min，充氩时间为35～40s；

5）浇铸：降真空熔炼炉加热功率至40kW ±5kW ，并保持0.2分钟开始浇铸，首先浇铸合金溶液总量的30％，浇铸速度控制在3.8～4.8t/min；然后浇铸合金溶液总量的45％，浇铸速度控制在5.8～6.4t/min；最后浇铸合金溶液总量的总量的25％，浇铸速度控制在2.5～4.1t/min，整个浇铸时间≦2min；

6）出炉：浇铸完成后，停止对真空熔炼炉加热，冷却30分钟后出炉；浇铸完成后后，对所得合金铸锭进行淬火处理，所述淬火处理的具体操作为：利用压缩惰性气体喷吹淬火，设定淬火温度80～120℃，淬火时间为15～45min，最后利用金属探伤仪对毛坯进行检验、探伤处理。

2.根据权利要求1所述的一种采用真空感应熔炼制备CuMn₁₂Ni合金的方法，其特征在于，步骤2）中所述的真空熔炼炉包括炉体（1）、感应加热线圈（2）、加热坩埚（3）、升降组件（4）和平移组件（5），所述炉体（1）上端活动设置有炉盖（10），所述炉盖（10）上设置有进气管（11），炉体（1）侧壁上设置有观察窗（12）和活动门（13），所述活动门（13）位于炉体（1）侧壁靠下位置，炉体（1）底部设置底座（14）；所述感应加热线圈（2）固定设置在炉体（1）内部上端，且感应加热线圈（2）与炉体（1）之间具有间隙，所述升降组件（4）包括电磁屏蔽板（40）、滑动杆（41）和绞盘（42），所述滑动杆（41）设置有两个，两个滑动杆（41）分别竖直固定设置在炉体（1）内底部两侧，所述电磁屏蔽板（40）通过滑套（400）滑动连接在两个滑动杆（41）上，电磁屏蔽板（40）上端面水平设置有插槽（401），所述绞盘（42）通过转轴（420）转动卡接在炉体（1）上，且所述转轴（420）贯穿炉体（1），转轴（420）与所述滑套（400）之间设置有钢索（421）；所述加热坩埚（3）活动设置在电磁屏蔽板（40）上，且能够随电磁屏蔽板（40）一起上升至感应加热线圈（2）内部区域；所述平移组件（5）包括滑动架（50）和滑座（51），所述滑动架（50）水平设置在所述底座（14）上，且与底座（14）上端面位于同一水平面上，所述滑座（51）滑动设置在滑动架（50）上，滑座（51）的滑动方向与活动门（13）的开启方向一致，滑座（51）上设置有插杆（52），所述插杆（52）能够插入所述插槽（401）内。