CN102776410B - 一种耐蚀铜合金 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐蚀铜合金，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.0-1.2％，Si 0.5-0.7％，Fe 0.05-0.15％，Mg 0.8-1.2％，Zn 2-4％，Al 11-13％，Ti 1.2-1.4％，Sc 0.3-0.5％，Ni 5.5-6.5％，复合稀土0.2-0.3％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为30-50％，余量为Cu。
Description
技术领域
本发明涉及铜合金技术领域，特别涉及一种耐蚀铜合金。
背景技术
目前在海水环境中使用的管束材料主要有铝黄铜(典型代表是：C68700，其成分为76～79wt％Cu，1.8～2.5wt％Al，余量为Zn)，锡黄铜(典型代表是：C44300，其成分为70～73wt％Cu，0.8～1.2wt％Sn，0.06wt％Fe，0.02～0.06As，余量为Zn)，镍白铜(典型代表是：C70600，其成分为9.0～11wt％Ni，1.0～1.8wt％Fe，1.0wt％Mn，1.0wt％Zn，余量为Cu；C71500，其成分为29～33wt％Ni，0.4～0.7wt％Fe，1.0wt％Mn，1.0wt％Zn，余量为Cu)，不锈钢(典型代表是1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Ti、00Cr19Ni10和00Cr18Ni12Mo2)和钛合金(典型代表是TA2)等。
上述管束材料在海水腐蚀环境中使用的局限和不足是：铝黄铜和锡黄铜存在强度偏低、脱合金成分腐蚀(脱锌、脱铝)和冲刷腐蚀严重等不足；镍白铜存在成本高、加工较为困难等缺陷；钛合金和不锈钢存在成本较高、海洋生物污染严重等问题。
申请号为CN200610039282.1、名称为“耐腐蚀性能优良的热交换器用无缝铜合金管及其制备方法”的专利中提供了一种热交换器用无缝铜合金管，在砷锡黄铜的基础上，又加入了硼、镍、锰等元素，来提高管材的耐腐蚀能力，但铜镍合金易产生电化学腐蚀，而且锡黄铜一直存在耐冲刷腐蚀能力差的问题，限制了海水淡化装置只能流速较低的条件下使用。
又如申请号为CN200710106263.0的专利中提供了一种铝青铜合金管、棒的生产工艺，含有铜、铝、镍、铁的合金铸锭最后进挤压成型，该合金经实际使用耐腐蚀性能也不甚优异，并且该铜合金不能拉制成管材，限制了其应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种耐蚀铜合金，所述铜合金耐海水腐蚀及冲刷性能、高耐磨性、高强度，且加工性能好。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种耐蚀铜合金，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn1.0-1.2％，Si 0.5-0.7％，Fe 0.05-0.15％，Mg 0.8-1.2％，Zn 2-4％，Al 11-13％，Ti 1.2-1.4％，Sc 0.3-0.5％，Ni 5.5-6.5％，复合稀土0.2-0.3％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为30-50％，余量为Cu。
优选，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.05-1.15％，Si0.55-0.65％，Fe 0.08-0.12％，Mg 0.9-1.1％，Zn 2.5-3.5％，Al 11.5-12.5％，Ti 1.25-1.35％，Sc 0.35-0.45％，Ni 5.8-6.2％，复合稀土0.22-0.28％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为35-45％，余量为Cu。
最优选，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.1％，Si 0.6％，Fe 0.010％，Mg 1.0％，Zn 3％，Al 12％，Ti1.3％，Sc 0.4％，Ni 6.0％，复合稀土0.25％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为40％，余量为Cu。
本发明具有如下有益效果：
1)在大量正交试验的基础上，采用多元合金元素，除了单个合金的作用外，使得这些元素达到协同技术效果，提高合金的耐蚀性能以及力学性能；通过添加稀土元素，提高合金的综合性能。
2)本发明铜合金具有优良的耐海水腐蚀及冲刷性能、高耐磨性、高强度，适于在高腐蚀性环境中。且力学性能优异，具有260-280MPa的屈服强度，大于520MPa的抗拉强度，且伸长率达68-75％。因此综合性能优异。
具体实施方式
实施例一
一种耐蚀铜合金，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.0％，Si 0.7％，Fe 0.05％，Mg 1.2％，Zn 2％，Al 13％，Ti 1.2％，Sc 0.5％，Ni 5.5％，复合稀土0.3％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为30％，余量为Cu。
实施例二
一种耐蚀铜合金，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.2％，Si 0.5％，Fe 0.15％，Mg 0.8％，Zn 4％，Al 11％，Ti1.4％，Sc 0.3％，Ni 6.5％，复合稀土0.2％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为50％，余量为Cu。
实施例三
一种耐蚀铜合金，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.05％，Si 0.65％，Fe 0.08％，Mg 1.1％，Zn 2.5％，Al 12.5％，Ti1.25％，Sc 0.45％，Ni 5.8％，复合稀土0.28％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为35％，余量为Cu。
实施例四
一种耐蚀铜合金，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.15％，Si 0.55％，Fe 0.12％，Mg 0.9％，Zn 3.5％，Al 11.5％，Ti 1.35％，Sc 0.35％，Ni 6.2％，复合稀土0.22％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为45％，余量为Cu。
实施例五
一种耐蚀铜合金，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.1％，Si 0.6％，Fe 0.010％，Mg 1.0％，Zn 3％，Al 12％，Ti 1.3％，Sc 0.4％，Ni 6.0％，复合稀土0.25％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为40％，余量为Cu。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (3)
1.一种耐蚀铜合金，其特征在于，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.0-1.2％，Si 0.5-0.7％，Fe 0.05-0.15％，Mg 0.8-1.2％，Zn 2-4％，Al 11-13％，Ti 1.2-1.4％，Sc 0.3-0.5％，Ni 5.5-6.5％，混合稀土0.2-0.3％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为30-50％，余量为Cu。
2.如权利要求1所述的一种耐蚀铜合金，其特征在于，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.05-1.15％，Si 0.55-0.65％，Fe 0.08-0.12％，Mg 0.9-1.1％，Zn 2.5-3.5％，Al 11.5-12.5％，Ti 1.25-1.35％，Sc 0.35-0.45％，Ni 5.8-6.2％，混合稀土0.22-0.28％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为35-45％，余量为Cu。
3.如权利要求1或2所述的一种耐蚀铜合金，其特征在于，该铜合金以重量百分数计由下列组份组成：Mn 1.1％，Si 0.6％，Fe 0.010％，Mg 1.0％，Zn 3％，Al 12％，Ti 1.3％，Sc 0.4％，Ni 6.0％，混合稀土0.25％，其中混合稀土为La、Ce混合稀土元素，Ce的百分比为40％，余量为Cu。
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