合金成分及熔煉工藝對(duì)高熔點(diǎn)Cu-Ni合金組織及熱物性的影響.pdf

1、隨著冶煉強(qiáng)度的不斷加大，高爐爐襯的保護(hù)技術(shù)變得越來越重要，目前通用的解決方法是在砌磚之間埋設(shè)具有高熱導(dǎo)率的純銅水套，實(shí)行強(qiáng)制冷卻，延長高爐使用壽命。然而純銅水套存在3個(gè)不可避免的缺點(diǎn)，一是水套鑄造過程中易熔穿，二是在實(shí)際使用過程中由于高爐內(nèi)溫度較高，只要水量、水壓或水溫稍有波動(dòng)，水套即可能迅速熔穿，三是純銅熱導(dǎo)率過高易產(chǎn)生“氣錘”的負(fù)面影響。究其原因是由于純銅的熔點(diǎn)較低，開發(fā)高熔點(diǎn)高熱導(dǎo)銅合金對(duì)研制高性能冷卻水套等熱交換器件意義重大。本

2、文依據(jù)銅合金相圖，在Cu-Ni合金基礎(chǔ)之上，添加Mo、Nb、Y等元素，分別制備了Cu-Ni-Mo、Cu-Ni-Nb-Y和Cu-Ni-Nb-Mo合金，系統(tǒng)研究了合金成分及熔煉工藝對(duì)合金組織、熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率和硬度的影響規(guī)律，獲得如下結(jié)論：
　?。?）同一成分下，電弧熔煉水冷銅坩堝制備工藝比感應(yīng)熔煉石英玻璃坩堝制備工藝所獲得的Cu-Ni-Mo合金組織粗大、熱導(dǎo)率穩(wěn)定，電弧熔煉制備的Cu-Ni-Mo合金的熔點(diǎn)和硬度更高。
　?。?）C

3、u-Ni-Mo合金，Mo元素的增加對(duì)兩種熔煉方式下制備的合金熔點(diǎn)影響不大，但當(dāng)合金組織中出現(xiàn)Mo相時(shí)，合金熔點(diǎn)明顯提高。
　?。?）在Cu-Ni-Nb合金中添加微量稀土元素Y，能夠細(xì)化合金組織，能使合金組織中的第二相愈發(fā)粗長，Y元素能改善合金熱導(dǎo)率，對(duì)于合金熔點(diǎn)來說，Y元素卻對(duì)Cu-Ni-Nb合金有負(fù)面的影響，Y元素對(duì)于合金硬度的影響很小，單從細(xì)化組織方面影響合金硬度。
　　（4）Cu-Ni-Nb-Mo合金，當(dāng)Ni元素含量一

4、定時(shí)，隨著Nb、Mo的增加，合金組織中第二相增加，改善了合金熱導(dǎo)率，但會(huì)使合金熔點(diǎn)降低。
　　（5）本文條件下，各元素對(duì)Cu-Ni-Nb-Mo合金熱導(dǎo)率和熔點(diǎn)影響的主次因素順序都為Ni-Nb-Mo，Ni元素對(duì)銅合金導(dǎo)熱率和熔點(diǎn)的影響是顯著的，合金中元素Ni含量越高，合金熱導(dǎo)率下降越大，合金熔點(diǎn)越高，其次要因素是Nb，末要因素是Mo；
　?。?）本文條件下，采用正交實(shí)驗(yàn)綜合平衡法得出高導(dǎo)熱率高熔點(diǎn)銅合金的最優(yōu)成分為Cu-15N