合金成分及熔煉工藝對高熔點Cu-Ni合金組織及熱物性的影響.pdf

1、隨著冶煉強度的不斷加大，高爐爐襯的保護技術(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，實行強制冷卻，延長高爐使用壽命。然而純銅水套存在3個不可避免的缺點，一是水套鑄造過程中易熔穿，二是在實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，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”的負面影響。究其原因是由于純銅的熔點較低，開發(fā)高熔點高熱導(dǎo)銅合金對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合金組織、熔點、熱導(dǎo)率和硬度的影響規(guī)律，獲得如下結(jié)論：
　　（1）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合金的熔點和硬度更高。
　　（2）C

3、u-Ni-Mo合金，Mo元素的增加對兩種熔煉方式下制備的合金熔點影響不大，但當合金組織中出現(xiàn)Mo相時，合金熔點明顯提高。
　?。?）在Cu-Ni-Nb合金中添加微量稀土元素Y，能夠細化合金組織，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，對于合金熔點來說，Y元素卻對Cu-Ni-Nb合金有負面的影響，Y元素對于合金硬度的影響很小，單從細化組織方面影響合金硬度。
　　（4）Cu-Ni-Nb-Mo合金，當Ni元素含量一

4、定時，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，但會使合金熔點降低。
　?。?）本文條件下，各元素對Cu-Ni-Nb-Mo合金熱導(dǎo)率和熔點影響的主次因素順序都為Ni-Nb-Mo，Ni元素對銅合金導(dǎo)熱率和熔點的影響是顯著的，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，采用正交實驗綜合平衡法得出高導(dǎo)熱率高熔點銅合金的最優(yōu)成分為Cu-15N