CN100338245C - 空调管用铜合金 - Google Patents
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Abstract
一种空调管用铜合金，属材料合金化及材料防腐技术领域，包含有铜(Cu)，磷(P)，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)，各组份的组成按重量百分比计分别为：铜(Cu)99.9%，磷(P)0.001～0.099%，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)0.001～0.099%。磷优选为0.015～0.040%和0.004～0.012%。本发明在现有磷脱氧铜空调管材料的基础上通过添加少量或微量稀土金属元素，能在金属熔铸结晶过程中和以后的再结晶过程中，促使增加形核，从而在不降低材料塑性的同时，提高了材料的强度，减少材料焊接时的氢气病，提高了金属的耐腐蚀性能和空调管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种空调管用铜合金，属材料合金化及材料防腐技术领域。
技术背景
空调制冷用铜管(简称空调管)是专门用于空调器和制冷系统热交换器的管材，这种管材包括光面管和带有不同内外表面形状的管材，如内螺纹管、翅片管等。
现有空调制冷用铜管(简称空调管)的材料为磷脱氧铜，其包括二个牌号TP1、TP2，各组份的组成按重量百分比计分别为：TP1为Cu≥99.90％、P0.004～0.012％；TP2为Cu≥99.9％、P0.015～0.040％。该二个牌号的磷脱氧铜虽具有较好的韧性、焊接性能和一定的强度、致密度、耐蚀性。但在空调管的制造过程中因材料问题易发生下列情况：1、空调管在装配涨管时产生破裂而造成蒸发器和冷凝器的报废；2、空调管在焊接时焊接处失磷产生破裂而泄漏；3、空调在使用时铜管产生点蚀，使空调器的使用寿命降低。
随着空调管向小口径、薄壁的方向发展，对产品的强度、塑性抗蚀性也提出了更高的要求，而现有用磷脱氧铜材料制成的空调管在空调制造中由于破裂、泄露、点蚀等问题还不能更好地同时满足空调业的综合使用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较高强度，致密度和耐腐蚀性能的空调管用铜合金。
本发明为空调管用铜合金，包含有铜(Cu)，磷(P)等，其特征在于还同时包含以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)，各组份的组成按重量百分比计分别为：铜(Cu)99.9％，磷(P)0.001～0.099％，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)0.001～0.099％。
所述各组份的组成按重量百分比计可分别优选为铜(Cu)99.90％，磷(P)0.015～0.040％，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)0.001～0.099％。
所述各组份的组成按重量百分比计还可分别优选为铜(Cu)99.90％，磷(P)0.004～0.012％，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)0.001～0.099％。
所述的磷可以磷-铜中间合金的方式加入铜中。
本发明在现有磷脱氧铜空调管材料的基础上通过添加少量或微量稀土金属元素，能在金属熔铸结晶过程中和以后的再结晶过程中，促使增加形核，并抑制了晶粒的长大，细化了晶粒、强化了晶界。从而在不降低材料塑性的同时，提高了材料的强度。同时稀土金属又具有强的脱氧作用，添加稀土后，可以进一步减少材料中因磷的偏析而残留的氧，减少了材料中的金属和非金属氧化物，减少材料焊接时的氢气病，提高了金属的耐腐蚀性能和空调管的使用寿命。
本发明所述的空调管用铜合金也可用于水道管、各种气体输送管道和其它液体输送管道用铜管材料。
具体实施方式
实施例1：1号合金，各组份的组成按重量百分比计分别为：铜(Cu)99.9％，磷(P)0.015～0.040％，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)0.001～0.099％。
实施例2：2号合金，各组份的组成按重量百分比计分别为：铜(Cu)99.9％，磷(P)0.004～0.012％，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)0.001～0.099％。
上述合金的制备采用工频有芯感应电炉，在纯铜熔体中，按成分配比和加料顺序，依次加入磷-铜中间合金、稀土-铜中间合金(也可直接加入以镧、铈等轻质稀土元素为主的混合稀土金属)，浇铸成圆柱形铜合金锭。
浇铸成圆柱形铜合金锭锯切中断后，经过热加工、冷加工和相应的热处理等后续加工后制成空调与制冷用铜管材。
材料制成铜管后的力学性能，见下表：
| 状态 | 抗拉强度σb | 伸长率δ5 |
| 软 | ≥220 | ≥45 |
| 轻软 | ≥220 | ≥45 |
材料制成铜管的扩口率，见下表：
| 外径，mm | 状态 | 扩口率(冲锥60°)，％ | 结果 |
| ≤19 | 软 | 45 | 试样不应产生肉眼可见的裂纹和裂口 |
| ＞19 | 35 |
Claims (3)
1、一种空调管用铜合金，包含有铜，磷，其特征在于还同时包含以镧、铈轻质稀土元素为主的混合稀土金属，各组份的组成按重量百分比计分别为：铜99.9％，磷0.001～0.099％，以镧、铈轻质稀土元素为主的混合稀土金属0.001～0.099％。
2、按权利要求1所述的空调管用铜合金，其特征在于所述各组份的组成按重量百分比计分别为铜99.90％，磷0.015～0.040％，以镧、铈轻质稀土元素为主的混合稀土金属0.001～0.099％。
3、按权利要求1所述的空调管用铜合金，其特征在于所述各组份的组成按重量百分比计分别为铜99.90％，磷0.004～0.012％，以镧、铈轻质稀土元素为主的混合稀土金属0.001～0.099％。
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