一种铍硅合金及制备方法与流程
本发明属于铍合金制备，尤其涉及一种铍硅合金及制备方法。
背景技术：
1、金属铍是一种脆性材料，生产中容易形成粗大晶粒，铍中加入金属硅，能够起到细化晶粒，增强合金硬度的作用，改善金属熔体的流动性和填充性。铍硅合金具有易于铸造，冷却后不会形成大的缩孔等优点，又称为米拉合金(低密度ρ＝2.11g/cm3)，热膨胀系数低于2.2×10-7/℃，特别适宜作镜体材料。
2、铍硅合金优异的力学性能得益于原料的纯度及成型工艺。常规的成型工艺包括真空雾化，真空蒸馏等，但这些方法不能有效改善铍硅合金组织的均匀性，缩孔和气孔等生产性缺陷。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出一种铍硅合金及制备方法，采用真空悬浮熔炼工艺制备铍硅合金。与现有技术相比，(1)采用本发明的制备方法，铍硅合金可以在坩埚内直接冷却成型，一方面避免经过浇铸工艺产生气孔缺陷；另一方面避免外界杂质对铍硅溶体的污染，制备的铍硅合金纯度更高(2)真空悬浮熔炼产生的磁搅拌作用可以获得成分更加均匀的铍硅合金。
2、本发明第一方面公开了一种铍硅合金的制备方法。所述制备方法包括：
3、步骤s1，将装有铍原料和硅原料的坩埚放置于真空悬浮熔炼炉中，打开真空计抽取真空至真空度<5*10-3pa；
4、步骤s2，打开氩气瓶同时关闭真空计，向所述真空悬浮熔炼炉中进行匀速冲压，使所述真空悬浮熔炼炉炉内氧含量小于400ppm，之后保持氩气流速为0.5-2l/min；
5、步骤s3，启动所述真空悬浮熔炼炉，设置真空悬浮熔炼炉以70-100℃/min的升温速率升温至目标温度，待铍和硅完全熔化后，稳定悬浮时间为5-50min；
6、步骤s4，待反应结束后，对所述坩埚进行分阶段降温至室温后，冷却完成，得到铍硅合金；
7、所述分阶段降温包括以下子步骤：
8、步骤s41，第一阶段降温，从所述目标温度以13-33℃/min的降温速率降至850℃；保温3-5min；
9、步骤s42，第二阶段降温，从850℃以12-28℃/min的降温速率降至室温。
10、根据本发明第一方面的制备方法，在所述步骤s2中，所述冲压的目标压力为45-55kpa。
11、根据本发明第一方面的制备方法，在所述步骤s3中，所述目标温度为1300-1500℃。
12、根据本发明第一方面的制备方法，所述铍原料为铍片层，纯度为4n，氧含量小于500ppm。
13、根据本发明第一方面的制备方法，所述硅原料为硅颗粒，纯度为5n。
14、根据本发明第一方面的制备方法，所述坩埚的材质为铜。
15、根据本发明第一方面的制备方法，所述坩埚的尺寸为40mm*60mm或60mm*90mm。
16、根据本发明第一方面的制备方法，采用冷却水系统对所述坩埚进行冷却。
17、根据本发明第一方面的制备方法，所述冷却水系统中采用的是循环水。
18、本发明第二方面公开了一种采用前述所述铍硅合金的制备方法制备而成的铍硅合金，所述铍硅合金中，以质量百分比计，硅含量为40-60％，余量为铍。
19、综上，本发明提出的方案具备如下技术效果：
20、①本发明创新性地运用真空悬浮熔炼工艺，熔炼过程中通过电磁感应悬浮加热的磁搅拌作用可以获得成分更加均匀的铍硅合金。
21、②本发明冷却过程在悬浮熔炼炉坩埚内部进行，避免外界杂质对熔体的污染，获得纯度较高的铍硅合金；同时采用分阶段降温方式，且通过控制冷却降温的速率，以避免快速冷却导致铍硅合金内部出现明显缩孔的问题。
22、③本发明通过有效控制升温速率、熔炼温度可获得低密度的铍硅合金，同时避免直接成型过程的缩孔的出现，获得致密性良好的铍硅合金。
技术特征：1.一种铍硅合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种铍硅合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述冲压的目标压力为45-55kpa。
3.根据权利要求1所述的一种铍硅合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述目标温度为1300-1500℃。
4.根据权利要求1所述的一种铍硅合金的制备方法，其特征在于，所述铍原料为铍片层，纯度为4n，氧含量小于500ppm。
5.根据权利要求1所述的一种铍硅合金的制备方法，其特征在于，所述硅原料为硅颗粒，纯度为5n。
6.根据权利要求1所述的一种铍硅合金的制备方法，其特征在于，所述坩埚的材质为铜。
7.根据权利要求1所述的一种铍硅合金的制备方法，其特征在于，所述坩埚的尺寸为40mm*60mm或60mm*90mm。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的一种铍硅合金的制备方法制备而成的铍硅合金，其特征在于，所述铍硅合金中，以质量百分比计，硅含量为40-60％，余量为铍。
技术总结本发明提出一种铍硅合金及制备方法，涉及铍合金制备技术领域。所述制备方法包括：将装有铍原料和硅原料的坩埚放置于真空悬浮熔炼炉中，抽取真空至真空度<5*10