一种AuCuNi合金熔体的碳纤维网脱氧方法

本发明属于贵金属精炼领域，涉及一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法。

背景技术：

1、金铜镍合金以其卓越的化学稳定性、抗电弧侵蚀性能及低接触电阻特性，在低接触压力与弱电流环境下成为理想的电接触材料。然而，在合金熔炼过程中，金元素因其高稳定性通常不易氧化，但铜与镍元素却易与氧发生反应，生成cu2o和nio氧化物，从而影响合金的性能及使用寿命。因此，在合金熔炼过程中需要对合金熔体进行脱氧，以降低或消除氧化物对合金性能以及使用寿命的影响。

2、目前，真空脱氧是处理金铜镍合金的主要方法。然而，该方法不仅能耗较高，操作难度大，且对设备密封性与抽真空系统要求极为严格，导致成本相对较高。

3、因此，有必要提供一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，简化aucuni合金熔体脱氧操作，降低设备要求，从而降低成本。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的问题，本发明提出了一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，通过利用碳纤维脱氧网与熔体中溶解的cu2o、nio发生还原反应，以实现脱氧，简化了脱氧操作，降低的设备要求，降低了脱氧成本，并通过碳纤维脱氧网的网状结构，增加碳纤维脱氧网与aucuni合金熔体的接触面积，提升了脱氧速度。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

3、所述的脱氧方法包括以下步骤：

4、s1：将aucuni合金放入石墨坩埚4中，所述石墨坩埚4放置于310s不锈钢还原罐6中，所述310s不锈钢还原罐6放置于电阻炉1内。

5、s2：打开氩气阀门，调节氩气流速，通过设置在310s不锈钢还原罐6侧壁上的陶瓷进气管9向310s不锈钢还原罐6内通入氩气。

6、s3：开启所述电阻炉1，对aucuni合金进行加热，使aucuni合金熔化成为aucuni合金熔体，调节伸缩陶瓷传动轴10伸长，带动与之连接的碳纤维脱氧网5向下移动并浸入aucuni合金熔体中，开始对aucuni合金熔体进行脱氧处理，过程中产生的co、co2通过设置在310s不锈钢还原罐6侧壁上的陶瓷排气管11排出，所述碳纤维脱氧网5通过碳纤维网陶瓷支架13夹持固定，所述碳纤维网陶瓷支架13与伸缩陶瓷传动轴10一端固定连接，所述伸缩陶瓷传动轴10另一端穿过310s不锈钢还原罐6以及电阻炉1的炉盖2与第二连接杆一端铰接，所述第二连接杆另一端与第一连接杆一端铰接，第一连接杆另一端与往复式电机12传动轴固定连接，伸缩陶瓷传动轴10通过导向板限制其仅能沿轴向移动。

7、s4：待所述步骤s3中反应完成后，调节伸缩陶瓷传动轴10缩短，通过伸缩陶瓷传动轴10带动碳纤维脱氧网5向上移动并脱离aucuni合金熔体后，关闭电阻炉1，待aucuni合金熔体凝固后，关闭氩气阀门，冷却后得到脱氧的aucuni合金铸锭。

8、作为优选，所述步骤s3的脱氧过程中，开启往复式电机12，通过往复式电机12带动碳纤维脱氧网5在aucuni合金熔体中上下移动，脱氧完成后关闭往复式电机12。

9、作为优选，所述步骤s3中，碳纤维脱氧网5在aucuni合金熔体中上下移动的速度为10-20mm/s，脱氧时间为40-100min。

10、作为优选，所述碳纤维脱氧网5由多张碳纤维网叠加构成，单张碳纤维网面积为所述石墨坩埚4横截面积的80％，单张碳纤维网厚度为1mm，孔密度为30-40目，碳纤维网5的叠加层数为3-6层。

11、作为优选，所述aucuni合金中，纯金、纯镍、纯铜按质量比为：80-86:10:4-10。

12、作为优选，所述步骤s2中，氩气流速为0.6～1.5l/min·cm3。

13、作为优选，所述步骤s3中，将aucuni合金加热至1000℃得到aucuni合金熔体。

14、作为优选，所述步骤s3中，碳纤维脱氧网5通过伸缩陶瓷传动轴10带动向下移动至与石墨坩埚4底部距离为60mm时停止。

15、作为优选，所述陶瓷进气管9、陶瓷排气管11与310s不锈钢还原罐6通过焊接密封，所述伸缩陶瓷传动轴10与310s不锈钢还原罐6之间设置动密封7。

16、作为优选，所述310s不锈钢还原罐6的罐盖与罐体通过法兰8进行盖合密封。

17、作为优选，在电阻炉1底部安装热电偶3，以测定电阻炉1中温度。

18、本发明的有益效果：

19、1.本发明利用碳纤维脱氧网与aucuni合金熔体中的cu2o与nio发生还原反应，可以实现对aucuni合金熔体进行低成本以及简便的脱氧，脱氧效果较好，对脱氧设备的要求较低。

20、2.本发明通过碳纤维脱氧网的网状结构，增加其与熔体的接触面积，有效提升脱氧速度。

21、3.本发明通过脱氧过程中，碳纤维脱氧网在熔体中的上下移动，对熔体形成扰动作用，使熔体具有一定流程性，使溶解于熔体中的cu2o、nio有更大概率与碳纤维脱氧网接触，进行脱氧，进一步提高脱氧效果以及脱氧速度。

技术特征：

1.一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述的脱氧方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述步骤s3的脱氧过程中，开启往复式电机(12)，通过往复式电机(12)带动碳纤维脱氧网(5)在aucuni合金熔体中上下移动，脱氧完成后关闭往复式电机(12)。

3.根据权利要求2所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述步骤s3中，碳纤维脱氧网(5)在aucuni合金熔体中上下移动的速度为10-20mm/s，脱氧时间为40-100min。

4.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述碳纤维脱氧网(5)由多张碳纤维网叠加构成，单张碳纤维网面积为所述石墨坩埚(4)横截面积的80％，单张碳纤维网厚度为1mm，孔密度为30-40目，碳纤维网(5)的叠加层数为3-6层。

5.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述aucuni合金中，纯金、纯镍、纯铜按质量比为：80-86:10:4-10。

6.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述步骤s2中，氩气流速为0.6～1.5l/min·cm3。

7.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述步骤s3中，将aucuni合金加热至1000℃得到aucuni合金熔体。

8.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述步骤s3中，碳纤维脱氧网(5)通过伸缩陶瓷传动轴(10)带动向下移动至与石墨坩埚(4)底部距离为60mm时停止。

9.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述陶瓷进气管(9)、陶瓷排气管(11)与310s不锈钢还原罐(6)通过焊接密封，所述伸缩陶瓷传动轴(10)与310s不锈钢还原罐(6)之间设置动密封(7)。

10.根据权利要求1所述的一种aucuni合金熔体的碳纤维网脱氧方法，其特征在于：所述310s不锈钢还原罐(6)的罐盖与罐体通过法兰(8)进行盖合密封。

技术总结本发明涉及一种AuCuNi合金熔体的碳纤维网脱氧方法，属于贵金属精炼领域。本发明包括步骤：S1：将AuCuNi合金放入石墨坩埚；S2：通入氩气；S3：调节伸缩陶瓷传动轴伸长带动碳纤维脱氧网浸入合金熔体中开始脱氧；S4：调节伸缩陶瓷传动轴缩短带动碳纤维脱氧网脱离合金熔体，停止脱氧，冷却后得到完成脱氧的AuCuNi合金铸锭。本发明通过结构简单的装置，利用碳纤维脱氧网与AuCuNi合金熔体中的氧化物发生还原反应实现操作简单，有效快捷的脱氧，有利于降低脱氧成本以及脱氧难度。技术研发人员：左孝青,彭啸,杨智国,周芸,罗晓旭,杨滨,刘荣佩受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5