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“强化冶金”是闪速炉和炼铁高炉实现节能降耗和环境保护的重要手段。随着冶炼强度的不断加大,炉衬的保护技术变得越来越重要。国内外目前通用的解决方法是在砌砖之间埋设具有高热导率的纯铜冷却水套。然而纯铜冷却水套存在两个不可避免的缺点,一是纯铜的熔点较低,在使用过程中由于炉窑内温度较高,只要水量、水压或水温稍有波动,水套即可能迅速熔穿,并很难更换;二是纯铜导热性能过高,易使管内壁水温过高,甚至沸腾,产生“汽锤”,或形成极危险的“无水段”。因此,研制同时具有高熔点和高热导率的铜合金材料,对开发性能更优越的合金冷却水套意义重大。本文依据铜合金相图,采用正交表设计铜合金成分;采用球磨机将配制好的金属粉末球磨混合,将混合后的粉末冷压成型为薄饼;采用真空非自耗电弧熔炼工艺和高频感应熔炼喷铸成型工艺制备铜合金试样;分析测试不同工艺制备铜合金试样组织、熔点和热导率,研究合金成分、制备工艺、合金组织与合金熔点和热导率之间关系。获得主要结论如下:(1)本文条件下,真空电弧熔炼工艺制备的合金组织晶粒粗大,高频感应熔炼喷铸工艺制备的试样组织晶粒细小。(2)同一成分的铜合金,合金组织晶粒越大,合金热导率越高;晶粒越小,合金热导率越低。(3)本文条件所制备的铜镍系合金存在严重枝晶偏析;铜铬系合金存在密度偏析;铜铁系合金存在胞状偏析。(4)本文条件下,各元素对铜合金熔点影响的主次顺序:Ni-Co-Fe;Ni元素对铜合金熔点的影响是显著的,即合金中Ni元素含量越大,合金熔点越高;其次要因素是Co,末要因素元素Fe。(5)本文条件下,各元素对合金热导率影响的主次因素顺序:Ni-Fe-Co;Ni元素对铜合金热导率的影响是显著的,元素Ni含量越高,合金热导率下降越大,其次要因素是Fe,末要因素是Co。(6)本文条件下,采用正交实验综合平衡法得出高熔点高热导率铜合金的最优成分为Cu-8Ni-4Fe-2Co,其熔点值为1121.9℃,其热导率为73.48(W/mk)。