CN103194642B - 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法 - Google Patents

一种新型无铅铜基合金管及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103194642B
CN103194642B CN201310123446.9A CN201310123446A CN103194642B CN 103194642 B CN103194642 B CN 103194642B CN 201310123446 A CN201310123446 A CN 201310123446A CN 103194642 B CN103194642 B CN 103194642B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gross weight
account
compo pipe
copper
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310123446.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103194642A (zh
Inventor
孙飞
赵勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD
Original Assignee
SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD filed Critical SUZHOU JINCANG ALLOY NEW-MATERIAL CO LTD
Priority to CN201310123446.9A priority Critical patent/CN103194642B/zh
Priority to PCT/CN2013/000798 priority patent/WO2014166022A1/zh
Publication of CN103194642A publication Critical patent/CN103194642A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103194642B publication Critical patent/CN103194642B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/006—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/02—Rigid pipes of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/045—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for horizontal casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Abstract

本发明提供了一种新型无铅铜基合金管及其制备方法，该合金管由以下组份组成：占合金管总重量50-54%的铜，占合金管总重量0.5-1.5%的铋，占合金管总重量2-3%的铝，占合金管总重量1-2%的锡，占合金管总重量0.05-0.8%的磷，余量为锌。本发明采用铋﹑铝﹑锡﹑磷等多种元素添加到铜与锌中，利用在熔炼过程中的金属元素之间的相互作用使新的合金能够取代含铅的合金管。在不提高成本的基础上，既满足了无铅环保性能的要求的同时，又能保证了材料在应用中对切削性能及机械物理性能的要求。

Description

一种新型无铅铜基合金管及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金管材领域，具体涉及一种新型无铅铜基合金管及其制备方法。
背景技术
铅黄铜具有优良的冷加工性能和切削性，加之良好的机械物理性能，价格又低廉，而被广泛地应用于仪器仪表、电子、电器、日用五金、供应水系统等行业。
然而铅及其化合物是严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一，合金中的铅在使用过程中极易从基体中侵出或脱出，工业废品中的铅则渗入地下水系统，以及各种形式的铅通过各种途径进入动物或人的食物链，危害人类健康，影响环境。
美国、日本、欧盟及各国都提出了相应的限制和禁止规定，自2006年7月1日起，出口这些国家和地区的电子电器产品和水暖、五金器材均应达到所要求铅含量。故开发无铅黄铜及其制品成为了当今金属材料行业所面临的重大课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型无铅铜基合金管及其制备方法，利用本发明在不提高成本的基础上既满足了无铅环保性能的要求的同时，又能保证了材料在应用中对切削性能及机械物理性能的要求。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型无铅铜基合金管，由以下组份组成：占合金管总重量50-54%的铜，占合金管总重量0.5-1.5%的铋，占合金管总重量2-3%的铝，占合金管总重量1-2%的锡，占合金管总重量0.05-0.8%的磷，余量为锌。
优选地，由以下组份组成：占合金管总重量50%的铜，占合金管总重量0.5%的铋，占合金管总重量2%的铝，占合金管总重量1%的锡，占合金管总重量0.05%的磷，余量为锌。
优选地，由以下组份组成：占合金管总重量54%的铜，占合金管总重量1.5%的铋，占合金管总重量3%的铝，占合金管总重量2%的锡，占合金管总重量0.8%的磷，余量为锌。
优选地，由以下组份组成：占合金管总重量52%的铜，占合金管总重量1%的铋，占合金管总重量2.5%的铝，占合金管总重量1.5%的锡，占合金管总重量0.375%的磷，余量为锌。
优选地，铜可以是电解铜。
本发明提供的一种新型无铅铜基合金管制备方法，包括如下步骤：
1）按照配比将铜、铋、锡、铝、磷和锌置于工频电炉内，加热至1200-1250℃，待完全熔化后保温至1150℃；
2）用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度为12-15cm，并进行保温，；
3）保温1-1.5小时后，用光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验，确定其合金成分在规定的范围之内；
4）重新升温至1200℃，开启工频电炉的振动装置，并采用水平连铸方法铸造成外径为200mm，内径为100mm，长度为500mm的实心毛坯合金管材；
5）用铜锭铣床对毛坯合金管进行表面加工，加工为直径为195mm，内径为105mm，长度为500mm的合金管；
6）退火，用箱式退火炉对合金管进行退火处理，且退火温度为100-150℃，退火时间为1-1.5小时；
7）挤压，采用2000吨双动挤压机挤压，且合金锭的加热温度为200-250℃，挤压温度为300℃，挤压速度为4.5mm/s，挤压后合金管直径为155mm，内径为120mm；
8）切割和车削，将挤压后的合金管材采用高精度切割机进行切割，切割成长度为500mm的合金管并去毛刺，用车床进行表面车削处理，使其直径为150mm，内径为125mm；
9）包装入库。
进一步地，所述步骤3）中的成分检验次数为三次。
进一步地，所述步骤3）中的光谱仪为斯派克直读光谱仪。
本发明的有益效果是：本发明采用铋﹑铝﹑锡﹑磷等多种元素添加到铜与锌中，利用在熔炼过程中的金属元素之间的相互作用使新的合金能够取代含铅的黄铜棒。在不提高成本的基础上，既满足了无铅环保性能的要求的同时，又能保证了材料在应用中对切削性能及机械物理性能的要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但并非限制本发明的应用范围。
实施例1
一种新型无铅铜基合金管，由以下组份组成：占合金管总重量50%的铜，占合金管总重量0.5%的铋，占合金管总重量2%的铝，占合金管总重量1%的锡，占合金管总重量0.05%的磷，余量为锌。
按照上述配比将电解铜、铋、锡、铝、磷、锌置于工频电炉内，加热至1200度-1250度完全熔化后保温至1150度；然后用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，并在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，且该高纯度鳞片状石墨粉的厚度约为12-15cm，并进行保温；保温1-1.5小时后，用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；检测后，将合金液体重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为200mm±1mm，内径为100mm±1mm，长度为500mm±1mm的实心毛坯合金管材；用铜锭铣床对毛坯合金管进行表面加工，加工为表面光洁直径为195mm±1mm、内径为105mm±1mm，长度为500mm±1mm的合金管；进行退火处理，用箱式退火炉对表面加工后的铜棒进行退火处理，且退火温度为100-150度，退火时间为1-1.5小时；之后采用2000吨双动挤压机挤压，且合金锭的加热温度为200-250度，挤压温度为300度，挤压速度V=4.5mm/s，挤压后铜棒的直径为155mm±1mm，内径为120mm±1mm的成品；最后切割和车削，即将挤压而成的合金管材采用高精度切割机进行切割，切割成长度为500mm±1mm并去毛刺，用高精度车床进行表面车削处理，使其成为直径是150mm±1mm，内径为125mm±1mm的成品并包装入库。
与现有的含铅合金管相比，切削性能好，可加工性好，耐磨性好，且制备工艺简单，成本低，不会对环境造成污染。
实施例2
一种新型无铅铜基合金管，由以下组份组成：占合金管总重量54%的铜，占合金管总重量1.5%的铋，占合金管总重量3%的铝，占合金管总重量2%的锡，占合金管总重量0.8%的磷，余量为锌。
按照上述配比将电解铜、铋、锡、铝、磷、锌置于工频电炉内，加热至1200度-1250度完全熔化后保温至1150度；然后用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，并在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，且该高纯度鳞片状石墨粉的厚度约为12-15cm，并进行保温；保温1-1.5小时后，用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；检测后，将合金液体重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为200mm，内径为100mm，长度为500mm的实心毛坯合金管材；用铜锭铣床对毛坯合金管进行表面加工，加工为表面光洁直径为195mm、内径为105mm，长度为500mm的合金管；进行退火处理，用箱式退火炉对表面加工后的铜棒进行退火处理，且退火温度为100-150度，退火时间为1-1.5小时；之后采用2000吨双动挤压机挤压，且合金锭的加热温度为200-250度，挤压温度为300度，挤压速度V=4.5mm/s，挤压后铜棒的直径为155mm，内径为120mm的成品；最后切割和车削，即将挤压而成的合金管材采用高精度切割机进行切割，切割成长度为500mm并去毛刺，用高精度车床进行表面车削处理，使其成为直径是150mm，内径为125mm的成品并包装入库。
与现有的含铅合金管相比，切削性能好，可加工性好，耐磨性好，且制备工艺简单，成本低，不会对环境造成污染。
实施例3
一种新型无铅铜基合金管，由以下组份组成：占合金管总重量52%的铜，占合金管总重量1%的铋，占合金管总重量2.5%的铝，占合金管总重量1.5%的锡，占合金管总重量0.375%的磷，余量为锌。
按照上述配比将电解铜、铋、锡、铝、磷、锌置于工频电炉内，加热至1200度-1250度完全熔化后保温至1150度；然后用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，并在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，且该高纯度鳞片状石墨粉的厚度约为12-15cm，并进行保温；保温1-1.5小时后，用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验，以确定其合金成分在规定范围之内；检测后，将合金液体重新升温至1200度，并开启工频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成外径为200mm，内径为100mm，长度为500mm的实心毛坯合金管材；用铜锭铣床对毛坯合金管进行表面加工，加工为表面光洁直径为195mm、内径为105mm，长度为500mm的合金管；进行退火处理，用箱式退火炉对表面加工后的铜棒进行退火处理，且退火温度为100-150度，退火时间为1-1.5小时；之后采用2000吨双动挤压机挤压，且合金锭的加热温度为200-250度，挤压温度为300度，挤压速度V=4.5mm/s，挤压后铜棒的直径为155mm，内径为120mm的成品；最后切割和车削，即将挤压而成的合金管材采用高精度切割机进行切割，切割成长度为500mm并去毛刺，用高精度车床进行表面车削处理，使其成为直径是150mm，内径为125mm的成品并包装入库。
与现有的含铅合金管相比，切削性能好，可加工性好，耐磨性好，且制备工艺简单，成本低，不会对环境造成污染。
本发明提供的一种新型无铅铜基合金管以及现有的含铅合金管的机械性能如表1所示。
表1新型无铅铜基合金管性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (6)

1.一种新型无铅铜基合金管，其特征在于，由以下组份组成：占合金管总重量50％的铜，占合金管总重量0.5％的铋，占合金管总重量2％的铝，占合金管总重量1％的锡，占合金管总重量0.05％的磷，余量为锌。
2.一种新型无铅铜基合金管，其特征在于，由以下组份组成：占合金管总重量54％的铜，占合金管总重量1.5％的铋，占合金管总重量3％的铝，占合金管总重量2％的锡，占合金管总重量0.8％的磷，余量为锌。
3.一种新型无铅铜基合金管，其特征在于，由以下组份组成：占合金管总重量52％的铜，占合金管总重量1％的铋，占合金管总重量2.5％的铝，占合金管总重量1.5％的锡，占合金管总重量0.375％的磷，余量为锌。
4.一种如权利要求1-3中任一权利要求所述的新型无铅铜基合金管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)按照配比将铜、铋、锡、铝、磷和锌置于工频电炉内，加热至1200-1250℃，待完全熔化后保温至1150℃；
2)用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后，在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化，厚度为12-15cm，并进行保温，；
3)保温1-1.5小时后，用光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验，确定其合金成分在规定的范围之内；
4)重新升温至1200℃，开启工频电炉的振动装置，并采用水平连铸方法铸造成外径为200mm，内径为100mm，长度为500mm的实心毛坯合金管材；
5)用铜锭铣床对毛坯合金管进行表面加工，加工为直径为195mm，内径为105mm，长度为500mm的合金管；
6)退火，用箱式退火炉对合金管进行退火处理，且退火温度为100-150℃，退火时间为1-1.5小时；
7)挤压，采用2000吨双动挤压机挤压，且合金锭的加热温度为200-250℃，挤压温度为300℃，挤压速度为4.5mm/s，挤压后合金管直径为155mm，内径为120mm；
8)切割和车削，将挤压后的合金管材采用高精度切割机进行切割，切割成长度为500mm的合金管并去毛刺，用车床进行表面车削处理，使其直径为150mm，内径为125mm；
9)包装入库。
5.根据权利要求4所述的新型无铅铜基合金管的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的成分检验次数为三次。
6.根据权利要求4所述的新型无铅铜基合金管的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的光谱仪为斯派克直读光谱仪。
CN201310123446.9A 2013-04-10 2013-04-10 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法 Active CN103194642B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310123446.9A CN103194642B (zh) 2013-04-10 2013-04-10 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法
PCT/CN2013/000798 WO2014166022A1 (zh) 2013-04-10 2013-06-28 一种无铅铜基合金管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310123446.9A CN103194642B (zh) 2013-04-10 2013-04-10 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103194642A CN103194642A (zh) 2013-07-10
CN103194642B true CN103194642B (zh) 2015-04-08

Family

ID=48717455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310123446.9A Active CN103194642B (zh) 2013-04-10 2013-04-10 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103194642B (zh)
WO (1) WO2014166022A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105200263A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 苏州天兼新材料科技有限公司 一种新型无Pb锡青铜合金及采用该合金制造管材的方法
CN114101371B (zh) * 2021-11-09 2023-05-30 中铝洛阳铜加工有限公司 一种环状导带用大口径厚壁铜管加工工艺方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6149739A (en) * 1997-03-06 2000-11-21 G & W Electric Company Lead-free copper alloy
CN101440442A (zh) * 2007-11-22 2009-05-27 北京有色金属研究总院 一种无铅易切削铋黄铜合金
CN101638736A (zh) * 2009-08-14 2010-02-03 卓美香 一种限量含Al的无铅铜合金及其制备方法
CN102605192A (zh) * 2012-03-12 2012-07-25 江阴新华宏铜业有限公司 磁控管用无氧铜管的制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA906786A (en) * 1969-02-24 1972-08-08 Fetz Erich Alloys
CN103045903B (zh) * 2013-01-16 2015-04-22 苏州金仓合金新材料有限公司 一种用铋铝锡单向切削取代铅元素的黄铜合金棒及制备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6149739A (en) * 1997-03-06 2000-11-21 G & W Electric Company Lead-free copper alloy
CN101440442A (zh) * 2007-11-22 2009-05-27 北京有色金属研究总院 一种无铅易切削铋黄铜合金
CN101638736A (zh) * 2009-08-14 2010-02-03 卓美香 一种限量含Al的无铅铜合金及其制备方法
CN102605192A (zh) * 2012-03-12 2012-07-25 江阴新华宏铜业有限公司 磁控管用无氧铜管的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014166022A1 (zh) 2014-10-16
CN103194642A (zh) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7628872B2 (en) Lead-free free-cutting copper-antimony alloys
CN103930576B (zh) 无铅易切削铜合金及其生产方法
CN102626837B (zh) 中温铜基钎料及其制备方法
US20160068931A1 (en) Lead-free easy-to-cut corrosion-resistant brass alloy with good thermoforming performance
CN101709404B (zh) 一种无铅环保的铋黄铜合金棒或合金锭及其制备方法
CA2639301C (en) Lead-free free-cutting phosphorous brass alloy and its manufacturing method
AU2014202539B2 (en) Low-lead bismuth-free silicon-free brass
CN102312123A (zh) 一种黄铜合金
CN103060605B (zh) 一种无铅环保高强度耐磨铜基合金棒及其制备方法
CN104630553A (zh) 一种环保无铅新型合金材料管及其制备方法
CN103194642B (zh) 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法
AU2014202540B2 (en) Lead-free bismuth-free silicon-free brass
CN102345025A (zh) 一种dr铜锭的制备方法
EP2963134A1 (en) Low-lead brass alloy
CN103184367B (zh) 一种新型无铅铜基合金棒及其制备方法
CN103194643A (zh) 一种含硅与铝的铜基合金管及其制备方法
CN104911393A (zh) 环保无铅合金新材料合金棒及其制备方法
CN104372199A (zh) 一种无铅环保硅黄铜
CN103184364B (zh) 一种含硅与铝的铜基合金管及其制备方法
CN103194647A (zh) 一种新型无铅铜基合金管及其制备方法
CN103194644A (zh) 一种新型无铅铜基合金棒及其制备方法
CN102400011A (zh) 一种锻造用低铅耐腐蚀黄铜合金及其制造方法
CN107988521A (zh) 含硅与铝的铜基合金棒及其生产方法
CN103045903B (zh) 一种用铋铝锡单向切削取代铅元素的黄铜合金棒及制备
CN103184366A (zh) 一种含硅与铝的铜基合金棒及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant