本发明属于铜合金材料，具体为一种铜铈中间合金的生产方法。
背景技术：
1、铜及铜合金因其优异的导电导热性能和综合力学性能，被视为支撑工业经济发展的基础材料。近年来，我国在引进国外先进技术的同时积极自主创新，已经建成了完备的铜合金产业体系，但某些高性能关键铜合金材料与国际先进水平存在明显差距，其中稀土铜合金制备工艺的发展尤为缓慢。
2、添加适量的稀土铈元素可显著改善铜合金的组织性能：一是稀土元素化学性质活泼，能吸附大量杂质元素，净化合金；二是稀土元素能填补合金相的表面缺陷，降低界面处的表面张力，提高铸造性能；三是稀土元素的细化作用和净化作用使得合金晶粒细化和晶格畸变减弱，可同时改善合金的力学性能和导电性能；四是稀土元素不仅能提高合金的电极电位，还能在合金表面形成致密的氧化层，提高合金的耐蚀性能。
3、目前在工业生产领域，中间合金熔配是生产稀土铜合金成熟且应用广泛的方法，多采用铜稀土中间合金加入到铜熔体中进行制备。但是稀土元素极易发生氧化烧损，使得中间合金成分偏离设计，而且铜和稀土元素之间存在较大的比重差异，使得中间合金存在明显的成分偏析，在中间合金铸造遗传性的作用下影响目标合金。专利cn 105274383a和cn103911524 a分别公开了一种通过真空熔炼制备的多元稀土铜中间合金和一种通过调节熔炼功率控制温度配合机械搅拌以改善铜稀土中间合金的制备方法。这些方法从多种成分设计和熔炼温度的角度对中间合金的质量进行改善，但合金组元的增加和机械搅拌装置的使用必然导致过多的杂质元素，降低中间合金的纯净度，并且在批量生产时难以做到合金熔体的多批次精准控温，影响中间合金的产品质量稳定性。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提供了一种铜铈中间合金的生产方法，采用真空熔炼炉，配合电磁搅拌技术，控制搅拌电流、搅拌频率和搅拌时间，搅拌合金熔体，静置一段时间后浇铸，获得铜铈二元中间合金铸锭。该方法可以在不引入其它组元的条件下，采用非接触式电磁搅拌技术处理铜铈中间合金熔体，基于搅拌电流、搅拌频率和搅拌时间等参数的优选，控制电磁搅拌过程，实现铜铈中间合金铸锭成分与组织的均匀化，改善铜铈中间合金，以提高产品的质量和稳定性。
2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
3、第一方面，本发明提供一种铜铈中间合金的生产方法，包括如下步骤：
4、s1、将纯铈与纯铜配置成原料，并将铸造模块预热并保温后置入反应器内；
5、s2、按照一层纯铜和一层纯铈的顺序将步骤s1中配置好的原料置于反应器内并抽真空；
6、s3、对反应器进行(缓慢)加热至原料完全熔化，形成熔体；
7、s4、升温加热熔体,并进行电磁搅拌；
8、s5、降低熔体温度,静置精炼后，浇注至铸造模块；
9、s6、浇注完成后停止加热,保持反应器内气压，随反应器冷却至一定温度后释放真空,得到铜铈中间合金。
10、作为本发明的一个实施方案，步骤s1中，根据实际产品要求加入一定质量比的纯铜和纯铈；所述纯铜的纯度为99.95～99.99wt.％，纯铈的纯度为99.0～99.5wt.％。
11、进一步地，所述纯铜和纯铈的质量比为19.5：80.5～20.5：79.5。
12、作为本发明的一个实施方案，步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s6中，反应器为真空熔炼炉。
13、作为本发明的一个实施方案，步骤s1中，铸造模块包括铸铁楔形模具、铸铁冒口、浇铸漏斗；所述浇铸漏斗位于正对熔体出口(即石墨坩埚出口)位置的侧方15～20mm。炉为真空熔炼炉。
14、作为本发明的一个实施方案，步骤s1中，所述预热温度为350℃～400℃，保温时间为2h～2.5h。
15、作为本发明的一个实施方案，步骤s2中，根据真空熔炼炉石墨坩埚的尺寸将工业纯铜切割成片状，并按生产要求配置粒度为毫米级的工业纯铈。配置好的原料先装入清理后的石墨坩埚中，再将坩埚置于炉内。
16、作为本发明的一个实施方案，步骤s2中，抽真空至反应器内部气压为10-2～10-3pa。
17、作为本发明的一个实施方案，步骤s3中，加热温度为1100℃～1150℃。通过温度传感器测量熔体温度,并通过高压真空观察孔观察石墨坩埚内原料的熔化情况。
18、作为本发明的一个实施方案，步骤s4中，升温至1180℃～1200℃。
19、作为本发明的一个实施方案，步骤s4中，所述电磁搅拌的搅拌电流为300±5a，搅拌频率为30±2hz，搅拌时间为20±1min。电磁搅拌可以使得合金熔体充分融合。
20、更优选地，所述电磁搅拌的搅拌电流为300a，搅拌频率为30hz，搅拌时间为20min。
21、作为本发明的一个实施方案，步骤s5中，温度降至1140～1160℃，静置精炼的时间为10～20min，浇注速度为0.2～0.3kg/s；倾转坩埚使(中间合金)熔体沿浇铸漏斗流入铸铁楔形模具。
22、作为本发明的一个实施方案，步骤s6中，反应器内气压≤10-2pa，冷却至350℃～400℃。
23、本发明中，对步骤s6制备得到的铜铈中间合金铸锭测定化学成分，观察铜铈中间合金铸锭的扫描组织形貌，确定合金组织成分的均匀性。
24、第二方面，本发明提供一种所述生成方法制备的铜铈中间合金，所述铜铈中间合金按重量百分比包括以下成分：铈19.5～20.5wt.％，余量为铜和微量杂质，杂质含量不超过0.5wt.％。
25、本发明的有益效果在于：
26、1、由于稀土与铜元素之间的比重差异较大，易产生明显的成分偏析，并且稀土元素极易熔体中杂质发生反应。本发明针对上述问题，在真空熔炼的过程中结合非接触的电磁搅拌技术，避免合金组元的烧损又在不引入额外元素情况下使得合金成分与组织更加均匀，提升了铜铈中间合金产品质量与稳定性。
27、2、在本发明所述的熔炼温度和真空度的条件下，合金熔体流动性较好，搅拌过程中不易产生吸气等现象，在此基础上控制电磁搅拌的电流、频率和时间，充分发挥电磁搅拌在合金均匀化方面的优势，尽可能地避免熔体烧损，从而改善合金成分分布和组织状态，并降低稀土合金制备中的元素烧损。
28、3、本发明制备的铜铈中间合金产品主要应用于高性能稀土铜合金的加工，能够保证目标合金的成分，铸造遗传性的作用下中间合金的均匀组织又可改善目标合金的组织。
1.一种铜铈中间合金的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤s1中，所述纯铜的纯度为99.95～99.99wt.％，纯铈的纯度为99.0～99.5wt.％；纯铜和纯铈的质量比为19.5：80.5～20.5：79.5。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤s2中，抽真空至反应器内部气压为10-2～10-3pa。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤s3中，加热温度为1100℃～1150℃。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤s4中，升温至1180℃～1200℃。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤s4中，所述电磁搅拌的搅拌电流为300±5a，搅拌频率为30±2hz，搅拌时间为20±1min。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌的搅拌电流为300a，搅拌频率为30hz，搅拌时间为20min。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤s5中，温度降至1140～1160℃，静置精炼的时间为10～20min，浇注速度为0.2～0.3kg/s。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤s6中，反应器内气压≤10-2pa，冷却至350℃～400℃。
10.一种如权利要求1-9中任一所述生产方法制备的铜铈中间合金，其特征在于，所述铜铈中间合金按重量百分比包括以下成分：铈19.5～20.5wt.％，余量为铜和微量杂质，杂质含量不超过0.5wt.％。
