CN103484712B - 含微量稀土的铋黄铜合金拉制管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含微量稀土的铋黄铜拉制管，其合金成分是：按重量百分比由以下组分组成：Cu：58.0％～61.0％，Bi：0.8％～1.5％，杂质元素：Pb≤0.03％，Fe≤0.15％，Sn≤0.15％，Al≤0.10％，Ni≤0.10％，Mn≤0.02％，Si≤0.02％，Cd≤0.003％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％。其制造方法，包括以下步骤：配料；熔炼；连铸；挤压；中间退火；冷拉伸；成品退火。本发明与现有技术相比的优点是：有效解决了铋黄铜力学性能较低，消除拉制管在使用热加工、或遇热时开裂。可作为铅黄铜管的优良代用材料，为无铅易切削黄铜管市场提供大批量、低成本的高性能环保新材料。

Description

含微量稀土的铋黄铜合金拉制管及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种合金拉制管材，具体涉及一种含微量稀土的铋黄铜合金拉制管及其制造方法。

背景技术

无铅易切削铋黄铜是以铜锌为基础加入一定量铋的黄铜合金，以铋代铅，其切削性能与铅黄铜相当或接近。然而，目前已开发使用的铋黄铜材是以铸棒和挤制棒为主，主要是由于铋在铜中固溶度极低，熔炼过程中易产生成分偏析，影响铸锭内部质量。铋常呈脆性薄膜分布在黄铜晶界上，既产生热脆性，又产生冷脆性，易于导致冷拉伸后热加工、或遇热时开裂。产品存在着强度、硬度不够高、尺寸精度不够等问题，使其应用受到约束。为进一步扩大高铋铜锌合金管的使用范围，有必要提高该合金的性能并改进其生产工艺。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，利用稀土元素作为有色金属重要的合金化元素，对金属熔液具有较好的除气、净化、精炼作用，对金属组织有细化、改性的作用，提供了一种含微量稀土的铋黄铜合金拉制管及其制造方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种含微量稀土的铋黄铜拉制管，其合金成分是：按重量百分比由以下组分组成：Cu：58.0％～61.0％，Bi：0.8％～1.5％，杂质元素：Pb≤0.03％，Fe≤0.15％，Sn≤0.15％，Al≤0.10％，Ni≤0.10％，Mn≤0.02％，Si≤0.02％，Cd≤0.003％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％，所述稀土变质剂是指铈、镧等金属的混合体。

所述含微量稀土的铋黄铜拉制管的制造方法，包括以下步骤：

配料：按合金配比配料2500kg/炉；

熔炼：在熔炼炉中分批投入铜和部分锌熔化搅拌；待以上所述的铜、锌全部熔化后，加入余量锌和铋；全部熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后升温除渣精炼、喷火精炼；取样检测化学成分合格，静置保温；变质处理：加入稀土变质剂，使其充分熔化搅拌均匀，静置保温、除渣之后，转炉流至保温炉；

连铸：在保温炉进行水平连铸Φ140圆锭，铸造速度为6～10m/h，“红锭”引铸，锯切成锭子；

挤压：在斜底式燃油加热炉缓慢把锭子加热至650～750℃，挤压速度为15～35mm/s，挤压比为15～45，热挤压得挤制管；

中间退火：挤制管辊底式连续退火580～600℃、加热60～90分钟；

冷拉伸：酸洗干净后在拉伸机进行拉伸，得到拉制管，道次加工率约20％；

成品退火：辊底式连续退火，使其力学性能符合客户需要。

本发明与现有技术相比的优点是：稀土变质剂的加入能够显著改变铋黄铜金相组织特征，如：有效细化晶粒，清除晶界杂质，减小合金化学成分偏析，析出硬质的稀土强化相，消除铋呈脆性薄膜分布在黄铜晶界上，使之球化粒状弥散分布，中间退火使基体的铋发生了重熔和团聚，也促进铋球化粒状分布，上述金相组织特征的转变使得铋黄铜的力学性能得到有效提高；有效解决了铋黄铜力学性能较低，消除拉制管在使用热加工、或遇热时开裂。可作为铅黄铜管的优良代用材料，为无铅易切削黄铜管市场提供大批量、低成本的高性能环保新材料。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详述：

一种含微量稀土的铋黄铜拉制管，其合金成分是：按重量百分比由以下组分组成：Cu：58.0％～61.0％，Bi：0.8％～1.5％，杂质元素：Pb≤0.03％，Fe≤0.15％，Sn≤0.15％，Al≤0.10％，Ni≤0.10％，Mn≤0.02％，Si≤0.02％，Cd≤0.003％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％，所述稀土变质剂是指铈、镧等金属的混合体。

如图1所示，所述含微量稀土的铋黄铜拉制管的制造方法，包括以下步骤：

配料：按合金配比配料2500kg/炉；

熔炼：在熔炼炉中分批投入铜和部分锌熔化搅拌；待以上所述的铜、锌全部熔化后，加入余量锌和铋；全部熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后升温除渣精炼、喷火精炼；取样检测化学成分合格，静置保温；变质处理：加入稀土变质剂，使其充分熔化搅拌均匀，静置保温、除渣之后，转炉流至保温炉；

连铸：在保温炉进行水平连铸Φ140圆锭，铸造速度为6～10m/h，“红锭”引铸，锯切成锭子；

挤压：在斜底式燃油加热炉缓慢把锭子加热至650～750℃，挤压速度为15～35mm/s，挤压比为15～45，热挤压得挤制管；

中间退火：挤制管辊底式连续退火580～600℃、加热60～90分钟；

冷拉伸：酸洗干净后在拉伸机进行拉伸，得到拉制管，道次加工率约20％；

成品退火：辊底式连续退火，使其力学性能符合客户需要。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种含微量稀土的铋黄铜拉制管，其合金成分是：按重量百分比由以下组分组成：Cu：58.0％～61.0％，Bi：0.8％～1.5％，杂质元素：Pb≤0.03％，Fe≤0.15％，Sn≤0.15％，Al≤0.10％，Ni≤0.10％，Mn≤0.02％，Si≤0.02％，Cd≤0.003％，余量为Zn；稀土变质剂添加量为：0.05％～0.15％；所述稀土变质剂为铈、镧金属的混合体；其特征在于：所述含微量稀土的铋黄铜拉制管的制造方法，包括以下步骤：

配料：按合金配比配料2500kg/炉；

熔炼：在熔炼炉中分批投入铜和部分锌熔化搅拌；待以上所述的铜、锌全部熔化后，加入余量锌和铋；全部熔化后，搅拌合金液5-10分钟使其均匀，然后升温除渣精炼、喷火精炼；取样检测化学成分合格，静置保温；变质处理：加入稀土变质剂，使其充分熔化搅拌均匀，静置保温、除渣之后，转炉流至保温炉；

连铸：在保温炉进行水平连铸φ140mm圆锭，铸造速度为6～10m/h，“红锭”引铸，锯切成锭子；

挤压：在斜底式燃油加热炉缓慢把锭子加热至650～750℃，挤压速度为15～35mm/s，挤压比为15～45，热挤压得挤制管；

中间退火：挤制管辊底式连续退火580～600℃、加热60～90分钟；

冷拉伸：酸洗干净后在拉伸机进行拉伸，得到拉制管，道次加工率20％；

成品退火：辊底式连续退火，使其力学性能符合客户需要。