1.本发明属于新能源电池合金材料技术领域，特别是涉及一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金。
背景技术：2.高性能结构材料的主要发展方向是研究高强、高韧、高硬、轻质、高抗氧化性并具有良好加工性的新型材料。镍合金具有优越的高温性能和机械性能，是现在应用最为广泛的高温合金。因此在现代科学领域、国防工业和民用工业中都得到了广泛的应用。然而在实际应用中，其对强度也有非常高的要求，但是在强度提高的时候，往往要对韧性产生影响。其强度提高的情况下，高温性能不尽人意，韧性也不能满足日益多样的应用。
技术实现要素：3.本发明主要解决的技术问题是提供一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，通过特定的合金搭配和制备方法得到特定的微观结构使得该镍基合金的具有较好的强度和韧性，并且具有良好的高温性能。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其化学成分按重量百分比含有：cu粉：4.5～5.1％，p粉：16～20％，b粉：2.0～3.2％，li粉：0.08～1.1％，c粉：0.06～0.12％，mn粉：1.9～3.2％，s粉：2.1～3.2％，zn粉：0.8～1.2％，zr粉：0.10～0.88％，sn粉：4.8～6.8％，re粉：0.2～0.38％，au粉：0.002～0.08％，be粉：0.003～0.10％，ca粉：0.01～0.03％，余量为ni粉及不可避免的杂质；
5.所述cu粉的粒度为30-40μm；
6.所述mn粉的粒度为25-35μm；
7.所述c粉的粒度为5-10μm；
8.所述用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金在500～520℃的屈服强度为560～610mp，抗拉强度820～880mp，断裂伸长率48～54％。
9.进一步地说，所述用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金的化学成分按重量百分比含有：cu粉：4.9％，p粉：18％，b粉：2.9％，li粉：0.09％，c粉：0.08％，mn粉：1.9％，s粉：2.8％，zn粉：0.9％，zr粉：0.18％，sn粉：4.9％，re粉：0.28％，au粉：0.06％，be粉：0.009％，ca粉：0.02％，余量为ni粉及不可避免的杂质。
10.进一步地说，所述cu粉的粒度为35μm。
11.进一步地说，所述mn粉的粒度为30μm。
12.进一步地说，所述c粉的粒度为8μm.
13.一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，包括如下步骤：
14.(1)熔炼，准备铜镍基合金的化学成分备料，采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼；
15.(2)铸造，对熔炼得到的金属液进行浇铸；
16.(3)锻造，进行常规模锻；
17.(4)均匀化，在温度1160～1170℃下，保温20～25h进行均匀化；
18.(5)等温轧制，轧制道次为5～8；
19.(6)时效热处理，将步骤(5)得到的轧制板材进行时效热处理；
20.(7)精整处理，对时效之后得到的铜镍基合金进行精整处理。
21.进一步地说，所述熔炼的温度为1700～1780℃。
22.进一步地说，所述铸造的浇铸温度为1420～1480℃。
23.进一步地说，所述轧制的温度为940～1000℃。
24.进一步地说，所述时效热处理分为三步：
25.第一步为在700～720℃保温6～8h，随后以55～65℃/h随炉冷却至600～610℃后，保温8～10h，空冷到室温；
26.第二步为将板材加热到600～650℃保温5～7h，随后以50～60℃/h随炉冷却至590～610℃后，保温5～7h，空冷到室温；
27.第三步为将板材加热到600～620℃保温6～8h，随后以45～55℃/h随炉冷却至550～570℃后，保温5～7h，空冷到室温。
28.本发明的有益效果至少具有以下几点：
29.1、通过合理调整合金组成和含量，通过各个组分之间含量的匹配，使得在强度提高的情况下，韧性没有降低；
30.2、通过对热处理的特定设定，使得高温情况下，强度和韧性均满足实际应用的需求。
具体实施方式
31.下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
32.实施例1
33.一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其化学成分按重量百分比含有：cu粉：4.9％，p粉：18％，b粉：2.9％，li粉：0.09％，c粉：0.08％，mn粉：1.9％，s粉：2.8％，zn粉：0.9％，zr粉：0.18％，sn粉：4.9％，re粉：0.28％，au粉：0.06％，be粉：0.009％，ca粉：0.02％，余量为ni粉及不可避免的杂质；
34.所述cu粉的粒度为35μm；
35.所述mn粉的粒度为30μm；
36.所述c粉的粒度为8μm；
37.其制备方法，包括如下步骤：
38.(1)熔炼，准备铜镍基合金的化学成分备料，采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼，熔炼的温度为1760℃；采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼包括：通过熔滴带电磁控系统控制真空自耗重熔；熔滴带电磁控系统包括：红外准直镜、电源连接、带电溶滴磁控腔、电磁变换单元、逻辑程序控制器、带电调节单元、带电测试跟踪单元、电磁转换控制单元，红外准直镜与电磁变换单元的中心
线重合，红外准直镜发出的红外射线束与溶滴动向垂直相交，溶滴动向在带电溶滴磁控腔内运动电场产生的磁场方向极性和带电溶滴磁控腔的磁场方向极性相同，相同极性磁场斥力从而保持熔滴在带电溶滴磁控腔内稳定；与红外准直镜发出的红外射线束平行、前后放置一对电源连接控制溶滴电量；电磁转换控制单元控制电磁变换单元调节带电溶滴磁控腔内的磁场；
39.(2)铸造，对熔炼得到的金属液进行浇铸，浇铸温度为1460℃；
40.(3)锻造，进行常规模锻；
41.(4)均匀化，在1165℃，保温23h进行均匀化；
42.(5)等温轧制，轧制温度为980℃，轧制道次为7；
43.(6)时效热处理，将步骤(5)得到的轧制板材进行三步时效热处理，第一步为在710℃保温7h，随后以55℃/h随炉冷却至605℃后，保温9h，空冷到室温；第二步为将板材加热到630℃保温6h，随后以55℃/h随炉冷却至600℃后，保温6h，空冷到室温；第三步为将板材加热到610℃保温7h，随后以50℃/h随炉冷却至560℃后，保温6h，空冷到室温；
44.(7)精整处理，对时效之后得到的铜镍基合金进行精整处理；对时效之后得到的铜镍基合金进行精整处理包括：对铜镍基合金进行压平处理，得到压平后铜镍基合金；对压平后铜镍基合金进行表面中性强流体吹扫处理，得到强流体吹扫后铜镍基合金；表面中性强流体吹扫处理包括：以压力为3-5bar对所述压平后铜镍基合金表面中性强流体吹扫2分钟；再以压力为1-2bar进行洁净惰性气体吹扫，得到初扫后铜镍基合金；对初扫后铜镍基合金表面清洗，得到表面清洗后铜镍基合金；对表面清洗后铜镍基合金进行表面细磨处理，得到精整后的铜镍基合金。
45.所述用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金在510℃的屈服强度为582mp，抗拉强度865mp，断裂伸长率50％。
46.实施例2：
47.一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其化学成分按重量百分比含有：cu粉：4.5％，p粉：16％，b粉：2.0％，li粉：0.08％，c粉：0.06％，mn粉：1.9％，s粉：2.1％，zn粉：0.8％，zr粉：0.10％，sn粉：4.8％，re粉：0.2％，au粉：0.002％，be粉：0.003％，ca粉：0.01％，余量为ni粉及不可避免的杂质。
48.所述cu粉的粒度为30μm；
49.所述mn粉的粒度为25μm；
50.所述c粉的粒度为5μm；
51.其制备方法，包括如下步骤：
52.(1)熔炼，准备铜镍基合金的化学成分备料，采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼，熔炼的温度为1700℃；
53.(2)铸造，对熔炼得到的金属液进行浇铸，浇铸温度为1420℃；
54.(3)锻造，进行常规模锻；
55.(4)均匀化，在1160℃，保温20h进行均匀化；
56.(5)等温轧制，轧制温度为940℃，轧制道次为5；
57.(6)时效热处理，将步骤(5)得到的轧制板材进行三步时效热处理，第一步为在700℃保温6h，随后以55℃/h随炉冷却至600℃后，保温8h，空冷到室温；第二步为将板材加热到
600℃保温5h，随后以50℃/h随炉冷却至590℃后，保温5h，空冷到室温；第三步为将板材加热到600℃保温6h，随后以45℃/h随炉冷却至550℃后，保温5h，空冷到室温；
58.(7)精整处理，对时效之后得到的铜镍基合金进行精整处理。
59.所述用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金在500℃的屈服强度为560mp，抗拉强度820mp，断裂伸长率48％。
60.实施例3：
61.一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其化学成分按重量百分比含有：cu粉：5.1％，p粉：20％，b粉：3.2％，li粉：1.1％，c粉：0.12％，mn粉：3.2％，s粉：3.2％，zn粉：1.2％，zr粉：0.88％，sn粉：6.8％，re粉：0.38％，au粉：0.08％，be粉：0.10％，ca粉：0.03％，余量为ni粉及不可避免的杂质。
62.所述cu粉的粒度为40μm；
63.所述mn粉的粒度为35μm；
64.所述c粉的粒度为10μm；
65.其制备方法，包括如下步骤：
66.(1)熔炼，准备铜镍基合金的化学成分备料，采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼，熔炼的温度为1780℃；
67.(2)铸造，对熔炼得到的金属液进行浇铸，浇铸温度为1480℃；
68.(3)锻造，进行常规模锻；
69.(4)均匀化，在1170℃，保温25h进行均匀化；
70.(5)等温轧制，轧制温度为1000℃，轧制道次为8；
71.(6)时效热处理，将步骤(5)得到的轧制板材进行三步时效热处理，第一步为在720℃保温8h，随后以65℃/h随炉冷却至610℃后，保温10h，空冷到室温；第二步为将板材加热到650℃保温7h，随后以60℃/h随炉冷却至610℃后，保温7h，空冷到室温；第三步为将板材加热到620℃保温8h，随后以55℃/h随炉冷却至570℃后，保温7h，空冷到室温；
72.(7)精整处理，对时效之后得到的铜镍基合金进行精整处理。
73.所述用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金在520℃的屈服强度为610mp，抗拉强度880mp，断裂伸长率54％。
74.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征：1.一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：其化学成分按重量百分比含有：cu粉：4.5～5.1％，p粉：16～20％，b粉：2.0～3.2％，li粉：0.08～1.1％，c粉：0.06～0.12％，mn粉：1.9～3.2％，s粉：2.1～3.2％，zn粉：0.8～1.2％，zr粉：0.10～0.88％，sn粉：4.8～6.8％，re粉：0.2～0.38％，au粉：0.002～0.08％，be粉：0.003～0.10％，ca粉：0.01～0.03％，余量为ni粉及不可避免的杂质；所述cu粉的粒度为30-40μm；所述mn粉的粒度为25-35μm；所述c粉的粒度为5-10μm；所述用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金在500～520℃的屈服强度为560～610mp，抗拉强度820～880mp，断裂伸长率48～54％。2.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金的化学成分按重量百分比含有：cu粉：4.9％，p粉：18％，b粉：2.9％，li粉：0.09％，c粉：0.08％，mn粉：1.9％，s粉：2.8％，zn粉：0.9％，zr粉：0.18％，sn粉：4.9％，re粉：0.28％，au粉：0.06％，be粉：0.009％，ca粉：0.02％，余量为ni粉及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述cu粉的粒度为35μm。4.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述mn粉的粒度为30μm。5.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述c粉的粒度为8μm。6.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：包括如下步骤：(1)熔炼，准备铜镍基合金的化学成分备料，采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼；(2)铸造，对熔炼得到的金属液进行浇铸；(3)锻造，进行常规模锻；(4)均匀化，在温度1160～1170℃下，保温20～25h进行均匀化；(5)等温轧制，轧制道次为5～8；(6)时效热处理，将步骤(5)得到的轧制板材进行时效热处理；(7)精整处理，对时效之后得到的铜镍基合金进行精整处理。7.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述熔炼的温度为1700～1780℃。8.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述铸造的浇铸温度为1420～1480℃。9.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述轧制的温度为940～1000℃。10.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其特征在于：所述时效热处理分为三步：
第一步为在700～720℃保温6～8h，随后以55～65℃/h随炉冷却至600～610℃后，保温8～10h，空冷到室温；第二步为将板材加热到600～650℃保温5～7h，随后以50～60℃/h随炉冷却至590～610℃后，保温5～7h，空冷到室温；第三步为将板材加热到600～620℃保温6～8h，随后以45～55℃/h随炉冷却至550～570℃后，保温5～7h，空冷到室温。
技术总结本发明公开了一种用于新能源电池制造的抗高温氧化耐热铜镍基合金，其化学成分按重量百分比含有：Cu粉：4.5～5.1％，P粉：16～20％，B粉：2.0～3.2％，Li粉：0.08～1.1％，C粉：0.06～0.12％，Mn粉：1.9～3.2％，S粉：2.1～3.2％，Zn粉：0.8～1.2％，Zr粉：0.10～0.88％，Sn粉：4.8～6.8％，Re粉：0.2～0.38％，Au粉：0.002～0.08％，Be粉：0.003～0.10％，Ca粉：0.01～0.03％，余量为Ni粉及不可避免的杂质。本发明通过特定的合金搭配和制备方法得到的铜镍基合金具有较好的强度和韧性，并且具有良好的高温性能。温性能。
技术研发人员：郑楠 何在专
受保护的技术使用者：深圳市中金岭南鑫越新材料有限公司
技术研发日：2022.05.10
技术公布日：2022/7/5
