CN103757465A - 一种耐腐蚀易切削铜合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种耐腐蚀易切削铜合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：铋0.9-1.2、锡3.1-3.4、铝0.2-0.4、锆0.9-1.2、铈0.04-0.06、硅0.1-0.2、锌15.2-16.2、In0.2-0.5、As0.05-0.08、余量为铜。本发明合金铸造性能好，铸造后也可进行挤压、轧制、锻造、拉伸等压力加工，拉伸强度高,切削性能与铅黄铜接近，无毒环保；而且通过添加锡、铈、等元素，耐海水腐蚀，导电性能良好；通过合理控制铸后处理温度，使用废铜作为原料，使芯部硬度与表面硬度基本一致,合金品质均一。本发明精炼剂用于铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右，明显提高成品率。

Description

一种耐腐蚀易切削铜合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属合金材料的制造领域，尤其涉及一种耐腐蚀易切削铜合金材料及其制备方法。
背景技术
铜因其良好的导电性，可塑性，耐腐蚀性，应用非常广泛。在铜合金中添加铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等元素，可以改善铜的性能，用于不同的场所。目前我国现有的铜合金仍存在一些问题，如合金内含有大量杂质元素，高温疲劳性差、高温强度低；硬度低，耐磨性差、摩擦系数大，使用寿命短；导电性差，浪费电能；弯曲加工性能差，容易折断；质量重，施工困难；还不能满足市场要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀易切削铜合金材料及其制备方法，该铜合金材料具有拉伸强度高、耐腐蚀、切削性好的优点。
本发明的技术方案如下：
一种耐腐蚀易切削铜合金材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：铋0.9-1.2、锡3.1-3.4、铝0.2-0.4、锆0.9-1.2、铈0.04-0.06、硅0.1-0.2、锌15.2-16.2、In0.2-0.5、As0.05-0.08、余量为铜。
所述的耐腐蚀易切削铜合金材料的生产方法，其特征在于：
（1）、准备纯a铜与废铜按1：0.4-0.8比例作为铜基质来源，将纯铜加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铜熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）锌、As；（2）锡、铝、铈；（3）铋、锆；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为21-23分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以260-280℃/小时速率升温至340-350℃，保温50-60分钟，再以260-280℃/小时速率升温至540-550℃，保温1-2小时；再以270-280℃/小时速率降温至320-330℃，保温30-50分钟，再以250-260℃/小时速率降温至100-120℃，保温1-2小时；再以240-250℃/小时速率升温至340-350℃，保温1-2小时；再以250-260℃/小时速率降温至100-120℃，保温1-2小时；再以170-190℃/小时速率升温至280-290℃，保温2-3小时，取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：二氧化硅35-40、三氧化二铝10-15、凹凸棒土5-10、蛭石5-8、树木灰烬1-2、海泡石粉3-4、蛭石粉1-2、蒙脱石粉2-3、刚玉粉1-2、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、氟化钙2-3、碳酸钠3-4、氟硅酸钠4-5；其制备方法是将二氧化硅、三氧化二铝、凹凸棒土、蛭石、树木灰烬、海泡石粉、蛭石粉、蒙脱石粉、刚玉粉、玉石粉、蒙脱石混合，加热至2600-3000℃，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
本发明的有益效果
本发明合金铸造性能好，铸造后也可进行挤压、轧制、锻造、拉伸等压力加工，拉伸强度高,切削性能与铅黄铜接近，无毒环保；而且通过添加锡、铈、等元素，耐海水腐蚀，导电性能良好；通过合理控制铸后处理温度，使用废铜作为原料，使芯部硬度与表面硬度基本一致,合金品质均一。本发明精炼剂用于铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右，明显提高成品率。
具体实施方式
一种耐腐蚀易切削铜合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：铋0.9-1.2、锡3.1-3.4、铝0.2-0.4、锆0.9-1.2、铈0.04-0.06、硅0.1-0.2、锌15.2-16.2、In0.2-0.5、As0.05-0.08、余量为铜。
所述的耐腐蚀易切削铜合金材料的生产方法为：
（1）、准备纯a铜与废铜按1：0.6比例作为铜基质来源，将纯铜加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铜熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）锌、As；（2）锡、铝、铈；（3）铋、锆；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以270℃/小时速率升温至345℃，保温55分钟，再以270℃/小时速率升温至545℃，保温1.5小时；再以275℃/小时速率降温至325℃，保温40分钟，再以255℃/小时速率降温至110℃，保温1.5小时；再以245℃/小时速率升温至345℃，保温1.5小时；再以255℃/小时速率降温至110℃，保温1.5小时；再以180℃/小时速率升温至285℃，保温2.5小时，取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成：二氧化硅35、三氧化二铝10、凹凸棒土5、蛭石5、树木灰烬2、海泡石粉3、蛭石粉1、蒙脱石粉2、刚玉粉1、玉石粉3、蒙脱石1、氟化钙3、碳酸钠4、氟硅酸钠5；其制备方法是将二氧化硅、三氧化二铝、凹凸棒土、蛭石、树木灰烬、海泡石粉、蛭石粉、蒙脱石粉、刚玉粉、玉石粉、蒙脱石混合，加热至2600-3000℃，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
本实施例耐腐蚀易切削铜合金材料，抗拉强度 бb为546Mpa，屈服强度510MPa，硬度值HB为135，导电率%IACS62，软化温度602℃，20℃延伸率17.6%。

Claims (4)

1.一种耐腐蚀易切削铜合金材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：铋0.9-1.2、锡3.1-3.4、铝0.2-0.4、锆0.9-1.2、铈0.04-0.06、硅0.1-0.2、锌15.2-16.2、In0.2-0.5、As0.05-0.08、余量为铜。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀易切削铜合金材料的生产方法，其特征在于：
（1）、准备纯a铜与废铜按1：0.4-0.8比例作为铜基质来源，将纯铜加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铜熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）锌、As；（2）锡、铝、铈；（3）铋、锆；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为21-23分钟，投料后搅拌均匀。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀易切削铜合金材料的生产方法，其特征在于：所述的铸后热处理是：先由室温以260-280℃/小时速率升温至340-350℃，保温50-60分钟，再以260-280℃/小时速率升温至540-550℃，保温1-2小时；再以270-280℃/小时速率降温至320-330℃，保温30-50分钟，再以250-260℃/小时速率降温至100-120℃，保温1-2小时；再以240-250℃/小时速率升温至340-350℃，保温1-2小时；再以250-260℃/小时速率降温至100-120℃，保温1-2小时；再以170-190℃/小时速率升温至280-290℃，保温2-3小时，取出空冷即得。
4.根据权利要求2所述的耐腐蚀易切削铜合金材料的生产方法，其特征在于：所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：二氧化硅35-40、三氧化二铝10-15、凹凸棒土5-10、蛭石5-8、树木灰烬1-2、海泡石粉3-4、蛭石粉1-2、蒙脱石粉2-3、刚玉粉1-2、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、氟化钙2-3、碳酸钠3-4、氟硅酸钠4-5；其制备方法是将二氧化硅、三氧化二铝、凹凸棒土、蛭石、树木灰烬、海泡石粉、蛭石粉、蒙脱石粉、刚玉粉、玉石粉、蒙脱石混合，加热至2600-3000℃，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108728690A (zh) * 2018-07-02 2018-11-02 徐善武 一种热力管道连接法兰的制造方法
CN114262854A (zh) * 2021-11-30 2022-04-01 镇江金鑫有色合金有限公司 一种高强度的锡青铜合金的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1521281A (zh) * 2003-02-13 2004-08-18 ͬ�Ϳ�ҵ��ʽ���� 耐脱锌性优良的铜基合金
KR100559812B1 (ko) * 2002-10-31 2006-03-10 닛코 킨조쿠 가부시키가이샤 가공이 용이한 고력 고도전성 구리합금
CN1930314A (zh) * 2004-03-12 2007-03-14 住友金属工业株式会社 铜合金及其制造方法
CN103397222A (zh) * 2013-07-01 2013-11-20 安徽三联泵业股份有限公司 不锈钢拉深模具铜合金及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100559812B1 (ko) * 2002-10-31 2006-03-10 닛코 킨조쿠 가부시키가이샤 가공이 용이한 고력 고도전성 구리합금
CN1521281A (zh) * 2003-02-13 2004-08-18 ͬ�Ϳ�ҵ��ʽ���� 耐脱锌性优良的铜基合金
CN1930314A (zh) * 2004-03-12 2007-03-14 住友金属工业株式会社 铜合金及其制造方法
CN103397222A (zh) * 2013-07-01 2013-11-20 安徽三联泵业股份有限公司 不锈钢拉深模具铜合金及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108728690A (zh) * 2018-07-02 2018-11-02 徐善武 一种热力管道连接法兰的制造方法
CN114262854A (zh) * 2021-11-30 2022-04-01 镇江金鑫有色合金有限公司 一种高强度的锡青铜合金的制备方法

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