專利名稱：銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，用于對QsiO. 6-2銅合金中八個元素的分析和檢測。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，銅合金用途越來越廣泛，特別是鑄造硅青銅廣泛應(yīng)用在造船、機(jī)械加工、鐵路交通等行業(yè)，同時產(chǎn)品競爭更加激烈，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，檢測手段不斷改進(jìn)，先進(jìn)的化學(xué)成分檢測儀器，光電直讀光譜等離子發(fā)射光譜儀的廣泛應(yīng)用使得光譜分析用標(biāo)準(zhǔn)樣品的市場迅速擴(kuò)大，目前市場上標(biāo)準(zhǔn)樣品無法滿足使用要求，為滿足市場的需求，開發(fā)研制QsiO. 6-2銅合金標(biāo)準(zhǔn)樣品，在GB/T5321-2001產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，增加了(Zn、Al、Sn、)三個元素，以滿足市場需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法。本發(fā)明銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，其特征在于它由下述步驟組成
A、備料用純金屬銅、Cu-Si, Cu-Ni, Cu-Mn, Cu-Fe, Cu-Zn, Cu-AlJife Pb、純 Sn 作為原料，按銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品各元素含量進(jìn)行配料，稱取相應(yīng)重量的原料備料；
由于Si和Mn在熔化過程中易造渣損失，Ni Je高熔點難熔，Si易揮發(fā)損失、Al具有放熱性，所以在備料時除此、Sn為純金屬外，其他均用銅基中間合金為加入原料。在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為Si 0. 09 2. 50%、Ni 0. 40 4. 70%、Fe 0. 018 0. 55%、pb 0. 004 0. 17%、Mn 0. 03 1. 20%、Sn 0. 008 0. 60%、Al 0. 004 0. 10%、Zn 0. 04 1. 60%。B、熔煉采用高頻爐，熔化溫度113(T1170°C，烘爐后，先加入銅、覆蓋劑，升溫，然后加入Cu-Si、Cu-Ni、Cu-Mn、Cu-Fe, Cu_Zn、中間合金，待熔化后進(jìn)行攪拌、扒渣、測溫，再加入Cu-Al合金，最后加入純金屬Hk Sn，攪拌均勻；覆蓋劑為木炭。合金Cu-Al具有放熱特性，須在溫度到達(dá)113(Tll70°C時，方可放入爐中，以覆蓋劑蓋好然后充分?jǐn)嚢?，使鋁均勻溶解在銅液中。熔鑄工藝特點是，吸收氣體性強(qiáng)，凝固范圍寬，因而鑄錠易產(chǎn)生氣孔和中心裂紋。用高頻爐熔化時，熔化溫度應(yīng)保持113(T117(TC。為了減少金屬液相在高溫時對氣體的吸收，盡量縮短熔化時間并保護(hù)好在熔化過程中銅液表面產(chǎn)生的氧化膜，覆蓋劑厚度不能低于100mm。熔化完畢后，迅速清渣及清除氧化膜，攪拌均勻后，直接澆鑄于鐵模中。取樣分析爐內(nèi)原料全部熔化攪拌均勻后，用試樣勺在爐中舀樣，澆入試樣模中進(jìn)行化學(xué)爐前分析，如果銅液中各元素比例不合適再進(jìn)行微調(diào)。C、鑄錠澆注前使鐵模溫度保持在100°C -150°c，抬包注入鐵模中鑄成圓錠，澆注溫度為 1170°C -1200°C ；
D、均勻化處理和車皮將圓錠進(jìn)行均勻化處理、擠壓和車皮。
3
本發(fā)明制備的銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品，在銅中還含有一定量的Si、Ni、mKFe、Mn、Zn、Al、Sn、八種元素，可以滿足銅合金化學(xué)成分分析和控制的要求。
具體實施例方式下面的實施例可以進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。在備料時，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，由于Si和Mn在熔化過程中易造渣損失，Ni、Fe高熔點難熔，采用了中間合金Cu-Si、Cu-Mn、Cu-Fe、Cu-Ni，而對于Si易揮發(fā)損失、Al具有放熱性，也采用了 Cu-ZruCu-Al合金，在備料時除Hk Sn為純金屬外，其他均用銅基中間合金為加入原料，便于這些元素分布均勻及減少金屬的損耗。以下實施例以銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品QsiO. 6-2為例，QsiO. 6-2 (CuNi2Si)是銅基合金中硅青銅的一種，其化學(xué)成分(％)應(yīng)符合以下規(guī)定=Ni 1. 6 2. 2,Si 0. 4 0· 8、Fe彡0. 1、Mn ( 0. UPb ( 0. 02、其他雜質(zhì)彡0. 3、Cu為余量。實施例1
在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為
Si 0.10 士0.01% Ni 4. 5 士0. 2% Fe 0.02 士0.002% Pb 0.005 士0.001% Mn0.05 士 0.006% SnO. 50 士 0.03% Al 0.040 士 0.01% Zn 1. 50 士 0. 1%
(1)備料以50Kg投爐計算。用純金屬銅37.OOSKgXu-SiCSi的重量百分含量為20%)0. 25Kg、Cu-Ni (Ni的重量百分含量為21. 23%) 10. 598Kg、Cu-Mn (Mn的重量百分含量為31. 58%)0. 079Kg,Cu-Fe (Fe 的重量百分含量為 4. ；34%)0. 230Kg、Cu_Zn (Zn 的重量百分含量為 49. 47%) 1. 516Kg、Cu-Al (Al 的重量百分含量為 32. 2%) 0. 062Kg，純 Pb 0. 0025Kg、純Sn 0.25Kg;
(2)熔煉采用高頻爐，熔化溫度113(T117(TC。烘爐后，依據(jù)各元素所占比例及氧化難易程度綜合考慮、加料順序為先加入銅+木炭，升溫溶化后，依次加入Cu-Si溶化一Cu-Ni溶化一Cu-Mn溶化一Cu-Fe溶化一Cu-Zn中間合金，待金屬溶化后進(jìn)行攪拌、扒渣、測溫，再加入Cu-Al合金，最后加入純金屬Pb、Sn,并用覆蓋劑木炭覆蓋好，木炭厚度不能低于100mm。然后充分?jǐn)嚢?，使各元素均勻分布在銅液中。取樣分析爐內(nèi)原料全部熔化攪拌均勻后，用試樣勺在爐中舀樣，澆入試樣模中進(jìn)行化學(xué)爐前分析，如果銅中各元素比例不合適再進(jìn)行微調(diào)。(3)鑄錠先傾入80#坩堝中、抬包經(jīng)漏斗緩慢注入鐵模中、鑄成C 145mm圓錠。(4 )經(jīng)檢驗合格的鑄錠進(jìn)行均勻化處理、車皮和擠壓加工，鋸成C 35X45mm的圓柱狀光譜標(biāo)樣和銑成化學(xué)標(biāo)樣，打上印記。實施例2
在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為
Si 0.25 士0.02% Ni 1.0 士0.06% Fe 0.04士0.005% Pb 0.010 士0.002% Mn0.20 士 0.02% SnO. 02 士 0.01% Al 0.010 士 0.002% ZnO. 10 士 0.02%
備料在實施例2中，用純金屬銅46. 09Kg、Cu-Si(Si的重量百分含量為20%)0. 625Kg,Cu-Ni (Ni的重量百分含量為21. 23%) 2. 355Kg, Cu-Mn (Mn的重量百分含量為31. 58%)0. 317Kg、Cu-Fe ( 的重量百分含量為4. ；34%) 0. 461Kg、Cu-Zn (Zn的重量百分含量為49. 47%) 0. IOlKg, Cu-Al (Al 的重量百分含量為 32. 2%) 0. 016Kg,純 Pb 0. 005Kg、純 Sn0.OlOKg;
熔煉、鑄錠、均勻化處理和車皮步驟同實施例1。實施例3
在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為
Si 0.50 士0.05% Ni 2. 10 士0. 2% Fe 0. 10 士0. 25% Pb 0.020 士0.002% Mn0.10 士0.02% Sn 0. 010 士0. 01% Al 0. 005 士0. 001% Zn 0. 05 士0. 002%
備料用純金屬銅40. 144Kg、Cu-Si (Si的重量百分含量為20%) 1. 25Kg、Cu_Ni (Ni的重量百分含量為21. 23%) 4. 946Kg、Cu-Mn (Mn的重量百分含量為31. 58%) 0. 158Kg、Cu-Fe(Fe的重量百分含量為4. 34%) 1. 152Kg, Cu-Zn (Zn的重量百分含量為49. 47%) 0. 051Kg、Cu-Al (Al 的重量百分含量為 32. 2%) 0. 008Kg，純 Pb 0. OlOKg、純 Sn 0. 005Kg;熔煉、鑄錠、均勻化處理和車皮步驟同實施例1。實施例4
在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為Si 1. 05 + 0. 05% Ni 3. 0 + 0. 3% Fe 0. 15 + 0. 04% Pb 0. 15 + 0. 02% Mn0.40 士 0.02% SnO. 10 士 0.01% Al 0. 020 士 0. 006% ZnO. 20 士 0.02%
備料用純金屬銅37. 590Kg、Cu-Si (Si的重量百分含量為20%)2. 625Kg,Cu-Ni (Ni的重量百分含量為21. 23%) 7. 065Kg、Cu-Mn (Mn的重量百分含量為31. 58%) 0. 633Kg、Cu-Fe(Fe的重量百分含量為4. 34%) 1. 728Kg、Cu-Zn (Zn的重量百分含量為49. 47%) 0. 202Kg,Cu-Al (Al 的重量百分含量為 32. 2%) 0. 031Kg，純 Pb 0. 075Kg、純 Sn 0. 05Kg;熔煉、鑄錠、均勻化處理和車皮步驟同實施例1。實施例5
在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為
Si 2. 30 士0.2% Ni 0.50 士0.07% Fe 0.50 士0.02% Pb 0.055 士0.002% Mn1.0 士 0.08% SnO. 35 士 0.03% Al 0. 080 士 0. 02% ZnO. 80 士 0.06%
備料用純金屬銅34. 584Kg、Cu-Si (Si的重量百分含量為20%)5. 750Kg、Cu_Ni (Ni的重量百分含量為21. 23%) 1. 178Kg、Cu-Mn (Mn的重量百分含量為31. 58%) 1. 583Kg、Cu-Fe(Fe 的重量百分含量為 4. 34%) 5. 760Kg、Cu-Zn (49. 47%) 0. 809Kg、Cu-Al (Al 的重量百分含量為 32. 2%) 0. 124Kg，純 Pb 0. 0275Kg、純 Sn 0. 175Kg,作為原料，熔煉、鑄錠、均勻化處理和車皮步驟同實施例1。為了確保標(biāo)樣的質(zhì)量，對制備出的鑄錠進(jìn)行均勻性檢驗。1樣塊均勻性檢驗
均勻性檢驗是標(biāo)樣的關(guān)鍵指標(biāo)之一，根據(jù)GB/T5321-2001、QJ/XT02Z101-1990規(guī)定，采用極差法對樣品隨機(jī)抽查進(jìn)行均勻性檢驗。隨機(jī)抽取15個試樣塊，每個試樣在DV4光電直讀光譜儀上激發(fā)3次，得到3X 15個數(shù)據(jù)用極差法檢驗。極差法檢驗公式如下
權(quán)利要求
1.一種銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，其特征在于它由下述步驟組成A、備料用純金屬銅、Cu-Si,Cu-Ni, Cu-Mn, Cu-Fe, Cu-Zn, Cu-AlJife Pb、純 Sn 作為原料，按銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品各元素含量進(jìn)行配料，稱取相應(yīng)重量的原料備料；在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為Si 0. 09 2. 50%、Ni 0. 40 4. 70%、Fe 0.018 0.55%、pb 0. 004 0. 17%、Mn 0.03 1.20%、Sn 0. 008 0. 60%、A1 0.004 0. 10%、Zn 0. 04 1. 60% ；B、熔煉采用高頻爐，熔化溫度113(T117(TC，烘爐后，先加入銅、覆蓋劑，升溫，然后加入Cu-Si、Cu-Ni, Cu-Mn, Cu-Fe, Cu_Zn、中間合金，待熔化后進(jìn)行攪拌、扒渣、測溫，再加入Cu-Al合金，最后加入純金屬Pb、Sn，攪拌均勻；C、鑄錠澆注前使鐵模溫度保持在100°C-150°C，抬包注入鐵模中鑄成圓錠，澆注溫度為 1170°C -1200°C ；D、均勻化處理和車皮將圓錠進(jìn)行均勻化處理、擠壓和車皮。
2.如權(quán)利要求1所述的銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，其特征在于所述步驟B中覆蓋劑為木炭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法。在銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的重量含量為Si0.09～2.50%、Ni0.40～4.70%、Fe0.018～0.55%、pb0.004～0.17%Mn、0.03～1.20%、Sn0.008～0.60%、Al0.004～0.10%、Zn0.04～1.60%。該制備方法步驟為備料、熔煉、鑄錠、均勻化處理和車皮。本發(fā)明的銅合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品，在銅中還含有一定量的Si、Ni、Pb、Fe、Mn、Zn、Al、Sn八種元素，可以滿足銅合金化學(xué)成分分析和控制的要求。
文檔編號C22C9/04GK102368052SQ201110323059
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者任妍利, 劉艷, 景衛(wèi)軍, 李文軍, 楊桂平, 楊永剛, 薛永慶, 趙義, 趙振林 申請人:白銀有色集團(tuán)股份有限公司