CN104947002A - 一种钴铜合金 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钴铜合金，包括铁50wt％-60wt％；钴5wt％-8wt％；白铜5wt％-8wt％；锰1wt％-3wt％；银1wt％-3wt％；钛1wt％-3wt％；钼1wt％-3wt％；硅1wt％-3wt％；铬6wt％-8wt％；镍2wt％-6wt％；添加剂8wt％-15wt％。由本发明各个组分组成的钴铜合金，通过在铁、钴、白铜合金中添加其它合金元素，形成了一种新型的钴铜合金材料，在合金结构改变后，其整体的综合性能也得到了良好的改进，特别是提高了其耐磨损性、抗拉强度，降低导电率，使得整个材料机械性能得到良好的提升。

Description

一种钴铜合金

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及到一种钴铜合金。

背景技术

铜合金是一种传统而又现代的高新技术领域的重要金属材料，对工业经济的发展具有重要的作用，其很好的导电性能、优良的导热性能、良好的耐腐蚀性能以及耐磨损性能和制造加工性能，被广泛的应用于许多领域，然而随着工业技术的飞速发展，传统的铜合金已经很难满足高新领域的要求，尤其需要同时满足高硬度、高强度、高导热导电性及耐磨性等综合性能要求。

钴是一种软磁性金属，是钢中重要的合金元素，钴可以提高和改善钢的高温性能，增加其红硬性，提高钢的抗氧化和耐腐蚀性能等，钴能微溶于铜中，阻碍铜在加热过程中的晶粒长大，延缓固溶体过早分解、阻碍晶界反应、避免晶界时效组织不均匀性，能和其它元素生成化合物而提高合金的强度和高温摩擦性能，稳定铜合金材料的耐热能力。

传统的钴铜合金被大量的应用于制造行业，比如管材、线材、板材、坏锭等模具、高炉、喷嘴、发动机燃烧室等元器件，然而传统的钴铜合金性能已经无法满足日益苛求的经济发展需求，那么开发一种具有优良综合性能的钴铜合金则是社会需求。

发明内容

本发明提供一种钴铜合金，其具有优良的综合性能，可以满足目前制造行业中电子精密件的性能要求。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：提供一种钴铜合金，其包括下述重量的组分：

所述钴铜合金中主要成分为铁组分，其中主要添加元素为钴组分与白铜组分，在其内还加入其它合金组分，用以改善整个合金性能。

所述锰在钴铜合金中为良好的脱氧剂和脱硫剂，其可提高钴铜合金的强度、硬度、淬性，改善其热加工性能，但其含量太高，会减弱合金的抗腐蚀能力和焊接性能；

所述钛是钴铜合金中优良的脱氧剂，它能使合金的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，改善其焊接性能；

所述钼可以使钴铜合金的晶粒细化，提高淬透性和热强度；

所述硅和铬有助于提高在高温回火过程中析出特殊碳化物的弥散度，可以提高钴铜合金的回火性能，提高其临界点，改善抗氧化性和耐腐蚀性；

所述镍和白铜可以无限互溶形成连续固溶体，其可以显著提高合金的耐腐蚀、强度、硬度、电阻，降低电阻率温度系数。

所述添加剂主要用于辅助各组分的相溶性。

优选的，提供一种钴铜合金，其包括下述重量的组分：

优选的，提供一种钴铜合金，其包括下述重量的组分：

优选的，所述添加剂包括石墨、抗磨剂和润滑剂三种组分，所述钴铜合金中添加剂各组分的重量为：

石墨    1wt％-3wt％；

抗磨剂  6wt％-9wt％；

润滑剂  1wt％-3wt％。

所述石墨和润滑剂都是高溶性产品，可以降低组分之间的磨损，所述抗磨剂可以提高整个热作钢的耐磨性。

优选的，所述添加剂中各组分的重量为：

石墨    2wt％；

抗磨剂  8wt％；

润滑剂  2wt％。

优选的，所述抗磨剂包括磷酸酯、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或几种；所述润滑剂包括聚乙烯蜡和/或BN单质。

优选的，所述润滑剂中聚乙烯蜡和BN单质重量百分比为1:1。

优选的，所述组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，所述各粉末颗粒物粒度为100-200目。

进一步，提供一种制备上述钴铜合金的方法，该方法包括以下步骤：

S01、粉末退火：将铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍每种粉末单个进行退火；

S02、粉末分级：将退火后的粉末每种单个采用标准筛网对其进行分级处理；

S03、粉末混合：将分级后粉末采用机械式干混法进行混合；

S04、制粒：将混合后的粉末采用振动筛或辊筒制粒机进行制粒；

S05、成形：将制作好的颗粒采用模压法制成所需形状及尺寸。

本发明所述的技术方案带来的有益效果为：由本发明各个组分组成的钴铜合金，通过在铁、钴、白铜合金中添加其它合金元素，形成了一种新型的钴铜合金材料，在合金结构改变后，其整体的综合性能也得到了良好的改进，特别是提高了其耐磨损性、抗拉强度，降低导电率，使得整个材料机械性能得到良好的提升。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

如下所述，提供一种钴铜合金材料，其由表一所示各组分组成：

表一

上述表一中，组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，且各粉末颗粒物粒度为100-200目,抗磨剂为磷酸酯组成，润滑剂由聚乙烯蜡单质组成。

该实施例所采用的制备方法为：包括下述步骤：

S01、粉末退火：将铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍每种粉末单个进行退火；

S02、粉末分级：将退火后的粉末每种单个采用标准筛网对其进行分级处理；

S03、粉末混合：将分级后粉末采用机械式干混法进行混合；

S04、制粒：将混合后的粉末采用振动筛或辊筒制粒机进行制粒；

S05、成形：将制作好的颗粒采用模压法制成所需形状及尺寸。

由实施例1制备得到的钴铜合金材料，其抗拉强度为750Mpa,硬度为200HV，导电率为6IACS％，该产品具有非常强的抗变形能力，耐磨损性能好，且导电率低，为一款机械性能非常优异的产品。

实施例2

如下所述，提供一种钴铜合金材料，其由表二所示各组分组成：

表二

上述表二中，组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，且各粉末颗粒物粒度为100-200目，抗磨剂为二硫化钼组成，润滑剂由1wt％聚乙烯蜡和1wt％BN单质组成。

该实施例所采用的制备方法为：包括下述步骤：

S01、粉末退火：将铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍每种粉末单个进行退火；

S02、粉末分级：将退火后的粉末每种单个采用标准筛网对其进行分级处理；

S03、粉末混合：将分级后粉末采用机械式干混法进行混合；

S04、制粒：将混合后的粉末采用振动筛或辊筒制粒机进行制粒；

S05、成形：将制作好的颗粒采用模压法制成所需形状及尺寸。

由实施例2制备得到的钴铜合金材料，其抗拉强度为700Mpa,硬度为190HV，导电率为8IACS％，该产品同样具有非常强的抗变形能力，耐磨损性能好，且导电率低，为一款机械性能非常优异的产品。

实施例3

如下所述，提供一种钴铜合金材料，其由表三所示各组分组成：

表三

上述表三中，组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，且各粉末颗粒物粒度为100-200目，抗磨剂为聚四氟乙烯组成，润滑剂由BN单质组成。

该实施例所采用的制备方法为：包括下述步骤：

S01、粉末退火：将铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍每种粉末单个进行退火；

S02、粉末分级：将退火后的粉末每种单个采用标准筛网对其进行分级处理；

S03、粉末混合：将分级后粉末采用机械式干混法进行混合；

S04、制粒：将混合后的粉末采用振动筛或辊筒制粒机进行制粒；

S05、成形：将制作好的颗粒采用模压法制成所需形状及尺寸。

由实施例3制备得到的钴铜合金材料，其抗拉强度为650Mpa,硬度为180HV，导电率为10IACS％，该产品同样具有非常强的抗变形能力，耐磨损性能好，且导电率低，为一款机械性能费用优异的产品。

实施例4

如下所述，提供一种钴铜合金材料，其由表四所示各组分组成：

表四

上述表四中，组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，且各粉末颗粒物粒度为100-200目，抗磨剂为磷酸酯、二硫化钼两种物质组成，润滑剂由1wt％聚乙烯蜡和1wt％BN单质组成。

该实施例所采用的制备方法为：包括下述步骤：

S01、粉末退火：将铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍每种粉末单个进行退火；

S02、粉末分级：将退火后的粉末每种单个采用标准筛网对其进行分级处理；

S03、粉末混合：将分级后粉末采用机械式干混法进行混合；

S04、制粒：将混合后的粉末采用振动筛或辊筒制粒机进行制粒；

S05、成形：将制作好的颗粒采用模压法制成所需形状及尺寸。

由实施例4制备得到的钴铜合金材料，其抗拉强度为620Mpa,硬度为175HV，导电率为20IACS％，该产品同样具有非常强的抗变形能力，耐磨损性能好，且导电率低，为一款机械性能费用良好的产品。

实施例5

如下所述，提供一种钴铜合金材料，其由表五所示各组分组成：

表五

上述表五中，组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，且各粉末颗粒物粒度为100-200目，抗磨剂为二硫化钼和聚四氟乙烯两种物质组成，润滑剂由聚乙烯蜡和BN单质按照1:1重量百分比组成。

该实施例所采用的制备方法为：包括下述步骤：

S01、粉末退火：将铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍每种粉末单个进行退火；

S02、粉末分级：将退火后的粉末每种单个采用标准筛网对其进行分级处理；

S03、粉末混合：将分级后粉末采用机械式干混法进行混合；

S04、制粒：将混合后的粉末采用振动筛或辊筒制粒机进行制粒；

S05、成形：将制作好的颗粒采用模压法制成所需形状及尺寸。

由实施例5制备得到的钴铜合金材料，其抗拉强度为600Mpa,硬度为175HV，导电率为16IACS％，该产品同样具有非常强的抗变形能力，耐磨损性能好，且导电率低，为一款机械性能费用优异的产品。

实施例6

如下所述，提供一种钴铜合金材料，其由表六所示各组分组成：

表六

上述表六中，组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，且各粉末颗粒物粒度为100-200目，抗磨剂为磷酸酯、二硫化钼和聚四氟乙烯三种物质组成，润滑剂由聚乙烯蜡。

该实施例所采用的制备方法为：包括下述步骤：

S01、粉末退火：将铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍每种粉末单个进行退火；

S02、粉末分级：将退火后的粉末每种单个采用标准筛网对其进行分级处理；

S03、粉末混合：将分级后粉末采用机械式干混法进行混合；

S04、制粒：将混合后的粉末采用振动筛或辊筒制粒机进行制粒；

S05、成形：将制作好的颗粒采用模压法制成所需形状及尺寸。

由实施例6制备得到的钴铜合金材料，其抗拉强度为560Mpa,硬度为170HV，导电率为20IACS％，该产品抗变形能力较强，耐磨损性能好，导电率较低，为一款可以广泛应用的产品。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种钴铜合金，其特征在于：包括下述重量含量的组分：

2.根据权利要求1所述的钴铜合金，其特征在于：包括下述重量含量的组分：

3.根据权利要求2所述的钴铜合金，其特征在于：包括下述重量含量的组分：

4.根据权利要求1或2所述的钴铜合金，其特征在于：所述添加剂还包括石墨、抗磨剂和润滑剂三种组分，所述钴铜合金中添加剂各组分的重量含量为：

石墨      1wt％-3wt％；

抗磨剂    6wt％-9wt％；

润滑剂    1wt％-3wt％。

5.根据权利要求4所述的钴铜合金，其特征在于：所述添加剂中各组分的重量含量为：

石墨      2wt％；

抗磨剂    8wt％；

润滑剂    2wt％。

6.根据权利要求4或5所述的钴铜合金，其特征在于：

所述抗磨剂包括磷酸酯、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或几种；

所述润滑剂包括聚乙烯蜡和/或BN单质。

7.根据权利要求6所述的钴铜合金，其特征在于：所述润滑剂中聚乙烯蜡和BN单质重量百分比为1:1。

8.根据权利要求1所述的钴铜合金，其特征在于：所述组分铁、钴、白铜、锰、银、钛、钼、硅、铬、镍均为粉末颗粒物，所述各粉末颗粒物粒度为100-200目。