氧化锆弥散强化钯金合金生产方法转让专利
申请号 : CN200810019452.9
文献号 : CN101215652B
文献日 : 2010-06-23
发明人 : 吴显忠 , 蒋正荣 , 杨志先 , 尹俊
申请人 : 无锡英特派金属制品有限公司
摘要 :
本发明涉及一种贵金属合金，具体地说是一种氧化锆弥散强化钯金合金及其生产方法。按照本发明提供的技术方案，所述氧化锆弥散强化钯金合金该合金包括：钯、金、锆；其中，金的含量大于0、小于等于7％，锆的含量大于0、小于等于0.7％，钯为余量，其中的锆以氧化锆的形式均匀弥散在合金中，单位为重量百分数。本发明可以代替氧化锆弥散强化铂铑合金(ZGSPt-Rh)，降低生产线的资金投入和使用损耗，大幅降低玻璃的生产成本，提高经济效益。
权利要求 :
1.一种氧化锆弥散强化钯金合金的生产方法，其特征在于，将具体含量配比为5.0％的金、88.5％的钯、0.5％的锆以及6.0％的铂加入真空感应炉中熔炼，其中压力2×10-2～1×10-5Pa，温度1700～1850℃，再浇注于铸模中形成铸锭；然后在轧机上轧制出合金片材，再将该合金片材在800～1400℃下经60～150小时热处理，将其中的锆变成氧化锆，并使氧化锆均匀弥散在合金中，得到氧化锆弥散钯金合金材料，其中含量单位为重量百分比。
2.如权利要求1所述氧化锆弥散强化钯金合金的生产方法，其特征是：所述铸模为水冷铜模。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种贵金属合金，具体地说是一种氧化锆弥散强化钯金合金及其生产方法。
背景技术
本合金主要应用于玻璃纤维，电子玻璃(CRT，TFT)，光学玻璃工业中制造关键设备，目前这些工业中使用的是ZGSPt-Rh(氧化锆弥散强化铂铑合金)，成份为铑Rh5～10％，铂Pt为余量，锆Zr含量＜0.5％。这种合金的高温持久强度和承载能力超过Pt-40Rh，可在高温氧化条件下使用，但铂铑易挥发，晶粒粗化，强度降低并发生蠕变，使用寿命有限，且价格昂贵，铂铑损耗大，投资及使用成本高。
发明内容
本发明的目的在于研发一种氧化锆弥散强化钯金(ZGSPd-Au)合金及其生产方法，以代替氧化锆弥散强化铂铑合金(ZGSPt-Rh)，降低生产线的资金投入和使用损耗，大幅降低玻璃的生产成本，提高经济效益。
按照本发明提供的技术方案，所述氧化锆弥散强化钯金合金该合金包括：钯、金、锆；其中，金的含量大于0、小于等于7％，锆的含量大于0、小于等于0.7％，钯为余量，其中的锆以氧化锆的形式均匀弥散在合金中，单位为重量百分数。
在所述合金中还含有铂，铂的含量大于0、小于等于12％，单位为重量百分数。
所述氧化锆弥散强化钯金合金的生产方法包括：将金、钯、锆加入真空感应炉中熔炼，压力2×10-2～1×10-5Pa，温度1700～1850℃，再浇注于铸模中形成铸锭；然后在轧机上轧制出合金片材，再将该合金片材在800～1400℃下经60～150小时热处理，将其中的锆变成氧化锆，并使氧化锆均匀弥散在合金中，得到氧化锆弥散强化钯金合金材料。氧化锆起钉扎晶界并阻止位错攀移的作用，同时也阻碍合金原子扩散，达到减小晶粒生长速度的目的。
在将金、钯、锆加入真空感应炉中熔炼时，同时还加入铂，铂在合金中的含量是大于0、小于等于12％，单位为重量百分数。
所述铸模为水冷铜模。
这种合金具有优良的高温特性及很长的使用寿命，耐高温、抗氧化、抗蠕变、抗熔融玻璃腐蚀，可在高温氧化条件下长期使用，广泛用于玻璃纤维工业用漏板、旋转框、套管；光学玻璃熔化、精整、成型装置和搅拌器；电子玻璃(CRT、TFT)制造等行业。
上述各成份的作用：钯的抗氧化性能良好、冶金学上与铂相容，熔点高，延性与铂近似而价格便宜的钯作为主体；金的加入提高了钯的抗熔融玻璃浸润，但使用温度在钯的熔点以下。为了使钯-金合金有更高的使用温度，可将铂添加于钯-金合金中。氧化锆弥散强化钯金铂ZGSPd-Au-Pt及氧化锆弥散强化钯金(ZGSPd-Au)的高温性能远优于目前技术水平最领先的氧化锆弥散强化铂铑5合金(ZGSPt-5Rh)。且Pd、Au、Pt不易挥发、损耗小；大幅度降低使用者的生产成本，显著提高经济效益。
本发明优点：技术水平国际领先，其主要性能指标高温下承受应力其断裂寿命为同类产品氧化锆弥散强化铂铑5合金ZGSPt-5Rh的25～50倍左右；成份新颖、高效节能、完全可靠、造价成本低、使用经济性好、利于出口。
按照本发明提供的技术方案，所述氧化锆弥散强化钯金合金该合金包括：钯、金、锆；其中，金的含量大于0、小于等于7％，锆的含量大于0、小于等于0.7％，钯为余量，其中的锆以氧化锆的形式均匀弥散在合金中，单位为重量百分数。
在所述合金中还含有铂，铂的含量大于0、小于等于12％，单位为重量百分数。
所述氧化锆弥散强化钯金合金的生产方法包括：将金、钯、锆加入真空感应炉中熔炼，压力2×10-2～1×10-5Pa，温度1700～1850℃，再浇注于铸模中形成铸锭；然后在轧机上轧制出合金片材，再将该合金片材在800～1400℃下经60～150小时热处理，将其中的锆变成氧化锆，并使氧化锆均匀弥散在合金中，得到氧化锆弥散强化钯金合金材料。氧化锆起钉扎晶界并阻止位错攀移的作用，同时也阻碍合金原子扩散，达到减小晶粒生长速度的目的。
在将金、钯、锆加入真空感应炉中熔炼时，同时还加入铂，铂在合金中的含量是大于0、小于等于12％，单位为重量百分数。
所述铸模为水冷铜模。
这种合金具有优良的高温特性及很长的使用寿命，耐高温、抗氧化、抗蠕变、抗熔融玻璃腐蚀，可在高温氧化条件下长期使用，广泛用于玻璃纤维工业用漏板、旋转框、套管；光学玻璃熔化、精整、成型装置和搅拌器；电子玻璃(CRT、TFT)制造等行业。
上述各成份的作用：钯的抗氧化性能良好、冶金学上与铂相容，熔点高，延性与铂近似而价格便宜的钯作为主体；金的加入提高了钯的抗熔融玻璃浸润，但使用温度在钯的熔点以下。为了使钯-金合金有更高的使用温度，可将铂添加于钯-金合金中。氧化锆弥散强化钯金铂ZGSPd-Au-Pt及氧化锆弥散强化钯金(ZGSPd-Au)的高温性能远优于目前技术水平最领先的氧化锆弥散强化铂铑5合金(ZGSPt-5Rh)。且Pd、Au、Pt不易挥发、损耗小；大幅度降低使用者的生产成本，显著提高经济效益。
本发明优点：技术水平国际领先，其主要性能指标高温下承受应力其断裂寿命为同类产品氧化锆弥散强化铂铑5合金ZGSPt-5Rh的25～50倍左右；成份新颖、高效节能、完全可靠、造价成本低、使用经济性好、利于出口。
具体实施方式
该合金的熔炼方法如下：
将金、钯、锆等加入真空感应炉中熔炼，压力2×10-2～1×10-5Pa，温度1700～1850℃，再浇注于铸模中形成铸锭；然后在轧机上轧制出Pd-Au-Zr合金片材，再将该合金片材在800～1400℃下经60～150小时热处理，将其中的锆变成氧化锆，并使氧化锆均匀弥散在合金中，得到氧化锆弥散强化钯金合金材料。氧化锆起钉扎晶界并阻止位错攀移的作用，同时也阻碍合金原子扩散，达到减小晶粒生长速度的目的。
在将金、钯、锆加入真空感应炉中熔炼时，同时还可以加入铂，铂在合金中的含量是大于0、小于等于12％，单位为重量百分数。所述铸模为水冷铜模。
下面描述具体的配比，熔炼方法同上面的一样。
实施例一：Pd100％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的0.005倍左右。
实施例二：Au1.5％，Pd96.4％，Pt2.0％，Zr0.1％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的30倍左右。
实施例三：Au3.5％，Pd92.2％，Pt4.0％，Zr0.3％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的48倍左右。
实施例四：Au5.0％，Pd88.5％，Pt6.0％，Zr0.5％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的50倍左右。
实施例五：Au6.0％，Pd84.4％，Pt9.0％，Zr0.6％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的45倍左右。
实施例六：Au7.0％，Pd80.3％，Pt12.0％，Zr0.7％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的35倍左右。
实施例七：Au1.0％，Pd98.8％，Zr0.2％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的32倍左右。
实施例八：Au2.5％，Pd97.1％，Zr0.4％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的50倍左右。
实施例九：Au4.0％，Pd95.5％，Zr0.5％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的45倍左右。
实施例十：Au5.5％，Pd93.9％，Zr0.6％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的48倍左右。
实施例十一：Au0.1％，Pd99.2％，Zr0.7％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的37倍左右。
将金、钯、锆等加入真空感应炉中熔炼，压力2×10-2～1×10-5Pa，温度1700～1850℃，再浇注于铸模中形成铸锭；然后在轧机上轧制出Pd-Au-Zr合金片材，再将该合金片材在800～1400℃下经60～150小时热处理，将其中的锆变成氧化锆，并使氧化锆均匀弥散在合金中，得到氧化锆弥散强化钯金合金材料。氧化锆起钉扎晶界并阻止位错攀移的作用，同时也阻碍合金原子扩散，达到减小晶粒生长速度的目的。
在将金、钯、锆加入真空感应炉中熔炼时，同时还可以加入铂，铂在合金中的含量是大于0、小于等于12％，单位为重量百分数。所述铸模为水冷铜模。
下面描述具体的配比，熔炼方法同上面的一样。
实施例一：Pd100％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的0.005倍左右。
实施例二：Au1.5％，Pd96.4％，Pt2.0％，Zr0.1％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的30倍左右。
实施例三：Au3.5％，Pd92.2％，Pt4.0％，Zr0.3％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的48倍左右。
实施例四：Au5.0％，Pd88.5％，Pt6.0％，Zr0.5％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的50倍左右。
实施例五：Au6.0％，Pd84.4％，Pt9.0％，Zr0.6％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的45倍左右。
实施例六：Au7.0％，Pd80.3％，Pt12.0％，Zr0.7％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的35倍左右。
实施例七：Au1.0％，Pd98.8％，Zr0.2％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的32倍左右。
实施例八：Au2.5％，Pd97.1％，Zr0.4％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的50倍左右。
实施例九：Au4.0％，Pd95.5％，Zr0.5％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的45倍左右。
实施例十：Au5.5％，Pd93.9％，Zr0.6％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的48倍左右。
实施例十一：Au0.1％，Pd99.2％，Zr0.7％。
技术性能：在高温下承受同等应力时的断裂寿命为ZGSPt-5Rh的37倍左右。