CN102367528A

CN102367528A - 重熔无热裂纹低铅低铋铜合金

Info

Publication number: CN102367528A
Application number: CN2011103091846A
Authority: CN
Inventors: 赵祥伟
Original assignee: SUZHOU HANLI COPPER ALLOY MATERIALS CO Ltd
Current assignee: SUZHOU HANLI COPPER ALLOY MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2012-03-07

Abstract

本发明公开了一种重熔无热裂纹低铅低铋铜合金，涉及金属合金材料的制造技术领域，各组份的组成按重量百分比为：Cu:58%-61%，Al:0.3%-0.8%，Zr:0.009%-0.35%，B：0.008%-0.035%，Pb：0.05%-0.20%，Bi:0.1%-0.40%，Mn:＜0.15%，Si:＜0.15%，Sn:＜0.35%，Fe:＜0.35%，其余为锌及不可避免的杂质，杂质含量总量小于0.25%。该铜合金减少了铅元素和铋元素在的含量，减小了对环境和人体的危害，降低了成本；重力铸锭熔炼纯净度优良，铸造过程的流动性优良，抗热应力裂能强；组织致密度高，晶粒细小均匀；提高了切削性能，抛光度值优良，无焊接应力裂纹，提高了耐腐蚀度，且在保证铜合金切削性能的同时，使旧铜材可循环利用。

Description

重熔无热裂纹低铅低铋铜合金

技术领域

本发明涉及金属合金材料的制造技术领域，具体是涉及重熔无热裂纹低铅低铋铜合金。

背景技术

随着经济的发展，人民的生活水平的逐年提高，世界各国也越来越重视对环境保护，尤其对与我们身体健康较为严重的重金属影响因素更为关注。铅作为一种重金属，其对环境及人体的污染和危害也一直存在着，当含铅铜合金会在生产和使用过程中影响人体健康，造成环境污染；铋作为一种稀有元素，其价格较高，且对人体具有危害性，所以无铅无铋铜材是目前铜合金发展趋势；但是铅铋组合有利于切削加工，铋元素在铜合金中的含量高于0.5%会造成应力裂纹，且加工的旧料无法再利用。所以，为适应目前环保需求，寻找一种替代材料是各国材料和环境保护工作者迫切渴望解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有产品技术的不足，提供一种切削性能高，焊接无裂纹，电镀平整，机加工性能良好的可循环利用的重熔无热裂纹低铅低铋铜合金。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的重熔无热裂纹低铅低铋铜合金各组份的组成按重量百分比为Cu:58%-61%,Al:0.3%-0.8%, Zr:0.009%-0.35%，B：0.008%-0.035%，Pb：0.05%-0.20%，Bi:0.1%-0.40%,Mn:＜0.15%,Si:＜0.15%，Sn:＜0.35 %,Fe:＜0.35%,其余为锌及不可避免的杂质。

各组份的组成按重量百分比优选为为：Cu:59%-59.5%,Al:0.6%-0.8%, Zr:0.01%-0.03%，B：0.01%-0.03%，Pb：0.16%-0.19%，Bi:0.25%-0.3%,Mn:＜0.1%，Si:＜0.1%，Sn:＜0.3 %，Fe:＜0.3%,其余为锌及不可避免的杂质，杂质含量总量小于0.25%。

在铜合金中添加Al元素,可以使晶粒得到细化和强化，提高材质硬度和抗拉强度，而且在合金表面的离子化倾向比锌大，优先与接触介质中氧结合形成坚固的氧化膜，使材料严重的粘着磨损向氧化磨损转化，极大的降低了材料的磨损，提高了耐磨性。

在铜合金中添加Zr元素能消除Bi杂质的影响；

在铜合金中添加B元素能提高切削性能，细化晶粒，提高耐腐蚀性能；

在铜合金中添加Pb元素能进一步提高材料的强度、硬度、耐磨性、塑性、韧性等综合性能，提高材料的切削性能和自润滑性能；

在铜合金中添加Bi元素能提高切削性能；

在铜合金中添加Mn元素能起到固溶强化作用，可与铝、铁、锌等元素协作，进一步提高产品强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性；

在铜合金中添加Si元素能提高脆硬相浓度，增强切削性能和合金耐腐蚀性能；

在铜合金中添加Sn元素能提高材料强度和耐蚀性，以及降低热收缩率；

在铜合金中添加Fe元素能细化晶粒，提高强度；

本发明提出的重熔无热裂纹低铅低铋铜合金，其抗拉强度σb为:400-500Mpa；

硬度值HRB为：60-75；

硬度值HB为：100-130。

有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：

1. 该铜合金选用铝、铁、硅、锡元素代替铅元素，降低了铅元素和铋元素的含量，减小了其在生产和使用过程中对环境和人体的危害并具有强度好，安全系数高，使用寿命长的优点，同时降低了成本，节省了开支；

2.重力铸锭熔炼纯净度优良，铸造过程的流动性优良，抗热应力裂能强；

3.组织致密度高，晶粒细小均匀；

4.切削呈粉末状，不粘刀，高于Hpb63-3标准值70%；

5.铜合金的抛光度值优良；

6.无焊接应力裂纹，与含量0.03%-0.05%As黄铜相比耐腐蚀度更高。

7.铅铋组合有利于切削加工，同时使旧铜材可循环利用。

具体实施方式：

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

各组份的组成按重量百分比优选为为：Cu:59.1%,Al:0.65%, Zr:0.015%，B：0.015%，Pb：0.18%，Bi:0.28%,Mn: 0.08%，Si: 0.08%，Sn: 0.25 %，Fe: 0.2%,其余为锌及不可避免的杂质，杂质含量总量小于0.25%。其抗拉强度σb为:475Mpa；硬度值HRB为：72；硬度值HB为：123。

实施例2

各组份的组成按重量百分比优选为为：Cu:59.4%,Al:0.75%, Zr:0.025%，B：0.025%，Pb：0.17%，Bi:0.26%,Mn: 0.07%，Si: 0.07%，Sn: 0.28 %，Fe: 0.15%,其余为锌及不可避免的杂质，杂质含量总量小于0.25%。其抗拉强度σb为:480Mpa；硬度值HRB为：68；硬度值HB为：125。

Claims

1.一种重熔无热裂纹低铅低铋铜合金，其特征在于：各组份的组成按重量百分比为：Cu:58%-61%,Al:0.3%-0.8%, Zr:0.009%-0.35%，B：0.008%-0.035%，Pb：0.05%-0.20%，Bi:0.1%-0.40%,Mn:＜0.15%,Si:＜0.15%，Sn:＜0.35 %,Fe:＜0.35%,其余为锌及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的重熔无热裂纹低铅低铋铜合金，其特征在于：各组份的组成按重量百分比优选为：Cu:59%-59.5%,Al:0.6%-0.8%, Zr:0.01%-0.03%，B：0.01%-0.03%，Pb：0.16%-0.19%，Bi:0.25%-0.3%,Mn:＜0.1%，Si:＜0.1%，Sn:＜0.3 %，Fe:＜0.3%,其余为锌及不可避免的杂质，杂质含量总量小于0.25%。