CN104032175B - 一种含镧黄铜合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种含镧黄铜合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：锌26.5-26.9、铋1.5-1.9、锰0.2-0.4、锡3.2-3.5、镍9.5-9.9、镧0.05-0.07、Sb0.03-0.05、余量为铜。本发明合金具有锡黄铜易加工、耐腐蚀的优点，还具有较高的强度，通过添加铋、镧、Sb，不仅切削性能好，而且导电性能不下降。本发明铜合金适用于制作轮船及电工精密零件。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
技术领域
本发明涉及金属合金材料的制造领域，尤其涉及一种含镧黄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含镧黄铜合金材料及其制备方法，该铜合金材料具有易切削、耐腐蚀的优点。
本发明的技术方案如下：
一种含镧黄铜合金材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：锌26.5-26.9、铋1.5-1.9、锰0.2-0.4、锡3.2-3.5、镍9.5-9.9、镧0.05-0.07、Sb0.03-0.05、余量为铜。
所述的含镧黄铜合金材料的生产方法，其特征在于：
（1）、准备纯铜与废铜按1：0.4-0.7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；（2）锰、铋、镧、Sb；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以230-250℃/小时速率升温至330-350℃，保温50-60分钟，再以240-250℃/小时速率升温至570-580℃，保温1-2小时；再以250-260℃/小时速率降温至330-350℃，保温50-60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360-380℃，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200-210℃/小时速率升温至310-330℃，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：碳酸钙粉4-5、铝矾土2.1-2.5、树木灰烬1-2、纳米二氧化硅1-2、明矾2-3、玉石粉3-4、电石粉4-5、氟钛酸钾2-3、四硼酸钠1-2、Bi2O32-3；其制备方法是将碳酸钙粉、铝矾土、树木灰烬、纳米二氧化硅、明矾、玉石粉、电石粉混合，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
本发明合金具有锡黄铜易加工、耐腐蚀的优点，还具有较高的强度，通过添加铋、镧、Sb，不仅切削性能好，而且导电性能不下降。本发明铜合金适用于制作轮船及电工精密零件。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
一种含镧黄铜合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：锌26.5-26.9、铋1.5-1.9、锰0.2-0.4、锡3.2-3.5、镍9.5-9.9、镧0.05-0.07、Sb0.03-0.05、余量为铜。
所述的含镧黄铜合金材料的生产方法如下：
（1）、准备纯铜与废铜按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；（2）锰、铋、镧、Sb；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为23分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以240℃/小时速率升温至340℃，保温55分钟，再以245℃/小时速率升温至575℃，保温1.5小时；再以255℃/小时速率降温至340℃，保温55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370℃，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205℃/小时速率升温至320℃，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：碳酸钙粉5、铝矾土2.1、树木灰烬1、纳米二氧化硅2、明矾2、玉石粉4、电石粉4、氟钛酸钾3、四硼酸钠2、Bi2O32；其制备方法是将碳酸钙粉、铝矾土、树木灰烬、纳米二氧化硅、明矾、玉石粉、电石粉混合，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。
本实施例含镧黄铜合金材料，抗拉强度бb为485Mpa，屈服强度435MPa，硬度值HB为133，导电率%IACS64，软化温度595℃，20℃延伸率18%。
Claims (2)
1.一种含镧黄铜合金材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：锌26.5-26.9、铋1.5-1.9、锰0.2-0.4、锡3.2-3.5、镍9.5-9.9、镧0.05-0.07、Sb0.03-0.05、余量为铜；
所述含镧黄铜合金材料的生产方法为：
（1）、准备纯铜与废铜按1：0.4-0.7比例作为铜基质来源，将纯铜加入炉中熔化，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；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）锌；（2）锰、铋、镧、Sb；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀；
所述的铸后热处理是：先由室温以230-250℃/小时速率升温至330-350℃，保温50-60分钟，再以240-250℃/小时速率升温至570-580℃，保温1-2小时；再以250-260℃/小时速率降温至330-350℃，保温50-60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360-380℃，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200-210℃/小时速率升温至310-330℃，保温2-3小时，取出空冷即得。
2.根据权利要求1所述的含镧黄铜合金材料，其特征在于：所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：碳酸钙粉4-5、铝矾土2.1-2.5、树木灰烬1-2、纳米二氧化硅1-2、明矾2-3、玉石粉3-4、电石粉4-5、氟钛酸钾2-3、四硼酸钠1-2、Bi2O32-3；其制备方法是将碳酸钙粉、铝矾土、树木灰烬、纳米二氧化硅、明矾、玉石粉、电石粉混合，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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