CN103725921B

CN103725921B - 一种红冲专用高性能合金铜棒

Info

Publication number: CN103725921B
Application number: CN201410017393.7A
Authority: CN
Inventors: 颜立荣; 邵定华
Original assignee: FENGYUAN (CHINA) COPPER Ltd
Current assignee: Hangzhou Fengyuan Copper Co ltd
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2034-01-15
Also published as: CN103725921A

Abstract

一种红冲专用高性能合金铜棒，属于合金技术领域。其由下述重量百分比的组分构成：铜56.5～57.5%、铝0.2～0.25%、铅2.5～2.9%、不可避免的微量杂质0～1%、锌余量。上述的一种红冲专用高性能合金铜棒红冲制得的合金铜制品，具有高强度的抗拉性能和延伸率、致密度高，经检测，抗拉强度在435MPa以上，甚至达到453Mpa，延伸率达到10%以上，密度达到8.41g/cm³以上，产品无裂痕、无气孔、无毛刺、无断裂、无夹层、表面光洁平整、易切削、安全系数高。

Description

一种红冲专用高性能合金铜棒

技术领域

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种红冲专用高性能合金铜棒。

背景技术

红冲是对金属材料进行切削的一种加工方法，是将金属材料加热到一定温度后，放入加热后的红冲模具内，经冲压机床一次性往复运动，在压力作用下使金属材料产生塑性变形，从而获得所需尺寸、形状和良好的力学性能的冲压制件。对金属材料采用这种加工工艺，习惯上称“红冲”，其加工所用的模具称红冲模。

“红冲”工艺是从近代精锻和热挤压基础上发展起来的一种先进的专业工艺，通过改变加工方法来提高部件的力学性能，并能一次成型，它与几次压力成型的精锻相比，其工艺更为先进。红冲模具的结构比热挤压模具要更复杂，结构特点是冲压方式与型腔模的成型方式有机结合，不仅能在压力机上挤压成型腔式挤压模，而且能一次实行多方位的脱模工作，在足够强大的压力下，迫使金属材料在模腔内通过复杂的流动，使金属流动的方向与上冲模运动的方向呈径向、轴向和复合式综合挤压，在激烈的塑性变形中失去金属内部平衡，迫使金属向最小阻力方向产生全方位复杂而有规律的运动，内部的晶粒得到细化，较大程度地增加了金属致密度，变形后的金属件纤维组织由内向外呈连续状态分布，分子结构呈由里处外一个方向，极大提高了红冲制件力学性能各项指标。抗压、抗拉强度、延伸率、致密度、抗蚀性都能有很大的提高。

由于红冲工艺的特殊性，要求用于红冲工艺的铜棒材料在红冲过程中，必须有良好的流动性。由于红冲过程时间极短，金属材料瞬间的流动性能的良好，决定了红冲制件能否达到满腔满盈的关键，否则无法保证制件所有部件的到位。

其次，要保证制件红冲后能迅速顺利脱模，使其制件的表面光滑、平整，不需要再切削加工，而必须加工的部位如螺纹、内孔等，要易于加工切削，切削后的表面同样要保证其光滑、平整及相应精度。因此，对红冲的铜棒材料要有特殊的要求。

高性能合金铜棒，不仅要具有良好的流动性（红冲过程中），更要具有良好的致密度及延伸率，因为红冲铜棒生产的产品多数为压力制件，如压力仪表头、压力阀阀门、阀体、高压接头等，涉及安全。因此，红冲后的铜合金制件，密度要求在8g/cm³以上，延伸率≥7%，抗拉强度＞400Mpa，才能保证红冲制件的安全和质量等要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种红冲专用高性能合金铜棒的技术方案。

所述的一种红冲专用高性能合金铜棒，其特征在于由下述重量百分比的组分构成：铜56.5～57.5%、铝0.2～0.25%、铅2.5～2.9%、不可避免的微量杂质0～1%、锌余量。

所述的一种红冲专用高性能合金铜棒，其特征在于由下述重量百分比的组分构成：铜56.8～57.2%、铝0.21～0.24%、铅2.6～2.8%、不可避免的微量杂质0～1%、锌余量。

所述的一种红冲专用高性能合金铜棒，其特征在于由下述重量百分比的组分构成：铜56.9～57.1%、铝0.22～0.23%、铅2.6～2.7%、不可避免的微量杂质0～0.5%、锌余量。

所述的一种红冲专用高性能合金铜棒，其特征在于由下述重量百分比的组分构成：铜57%、铝0.23%、铅2.6%、不可避免的微量杂质0.2%、锌余量。

本发明通过控制铜的含量，比标准59-1铜棒节约2-3%的铜；通过控制铝的含量，增加和保证其所需的流动性能，使红冲过程中瞬间满腔满盈；通过控制铅的含量，增加制件表面的光洁度，并保证加工过程中的易切易削。

上述的一种红冲专用高性能合金铜棒红冲制得的合金铜制品，具有高强度的抗拉性能和延伸率、致密度高，经检测，抗拉强度在435MPa以上，甚至达到453Mpa，延伸率达到10%以上，密度达到8.41g/cm³以上，产品无裂痕、无气孔、无毛刺、无断裂、无夹层、表面光洁平整、易切削、安全系数高。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

实施例1

1）对铜料（一般为铜与铅、锌和铝的铜合金）加入电熔炉中进行加热熔解,电熔炉中设定加热温度为1100℃,铜料熔解后,用光谱仪测定铜料中金属的重量百分比；

2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加铜、铝、铅和锌金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比，即铜液中铜57%、锌39.87%、铝0.23%、铅2.7%、不可避免的微量杂质0.2%；

3）将步骤2）中得到的铜液按直径14mm在拉丝机中进行拉铜棒处理，得到的铜棒再按所需铜接头的规格进行下料处理，即切断处理；

4）将步骤3）得到的铜棒采用红冲法制得铜合金制件，如铜合金接头。

实施例1得到的铜合金制品无裂痕、无气孔、无毛刺、无断裂、无夹层、表面光洁平整、易切削、安全系数高，抗拉强度在450MPa以上，延伸率达到10.5%，密度达到8.45g/cm³。

实施例2

2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加铜、铝、铅和锌金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比，即铜液中铜56.5%、锌39.35%、铝0.25%、铅2.9%、不可避免的微量杂质1%；

实施例2得到的铜合金制品无裂痕、无气孔、无毛刺、无断裂、无夹层、表面光洁平整、易切削、安全系数高，抗拉强度在455MPa以上，延伸率达到13%，密度达到8.51g/cm³。

实施例3

2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加铜、铝、铅和锌金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比，即铜液中铜57.5%、锌39%、铝0.2%、铅2.5%、不可避免的微量杂质0.8%；

实施例3得到的铜合金制品无裂痕、无气孔、无毛刺、无断裂、无夹层、表面光洁平整、易切削、安全系数高，抗拉强度在456MPa以上，延伸率达到12%，密度达到8.55g/cm³。

Claims

1.一种红冲专用高性能合金铜棒，其特征在于由下述重量百分比的组分构成：铜57%、铝0.23%、铅2.7%、锌39.87%、不可避免的微量杂质0.2%。

2.一种红冲专用高性能合金铜棒，其特征在于由下述重量百分比的组分构成：铜56.5%、铝0.25%、铅2.9%、锌39.35%、不可避免的微量杂质1%。

3.一种红冲专用高性能合金铜棒，其特征在于由下述重量百分比的组分构成：铜57.5%、铝0.2%、铅2.5%、锌39%、不可避免的微量杂质0.8%。