CN106435255B - 铜锌合金 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种铜锌合金，所述合金以重量计具有如下成分：62.1％至68％Cu，1％至5％Pb，余量的Zn以及不可避免的杂质，添加有0.7％至2.5％的Ag。本发明加入银后，化学材料相互反应，易形成银铜合金，增加材料的硬度和韧性，硬度大致在170HV左右，使之在手表零件加工中保持更好的材料状态。硬度和韧性的增加，能在加工中更好的体现材料的质量，加工出高质量的零件，同时能使机床加工更加稳定。加工出的零件韧性高，表面质量高，耐用度好。

Description

铜锌合金
技术领域
本发明涉及到金属材料，特别是涉及到铜锌合金。
背景技术
以往，手表用铅黄铜材料，只含有Cu、Pb、Zn，硬度在163HV左右，韧性一般。其采用的是HPb63-3型号的铜锌合金，具有的特性及适用范围：含铅高的铅黄铜,不宜热态加工，可切削性极为优良，且有高的减磨性能，其他性能和HPb59-1相似。
HPb63-3型号的铜锌合金化学成份(重量份％)为：
铜Cu：62.0～65.0；
锌Zn：余量；
铅Pb：2.4～3.0；
杂质≤0.75。
HPb63-3型号的铜锌合金力学性能为：
抗拉强度σb(MPa)：≥390；
伸长率δ10(％)：≥10；
伸长率δ5(％)：≥12。
注：棒材的纵向室温拉伸力学性能；
试样尺寸：直径或对边距离5～20；
热处理规范：不宜热加工；退火温度620～650℃。
但在高档的钟表行业，HPb63-3型号的铜锌合金的硬度和韧性仍无法满足实际的需求。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种铜锌合金，相较于原来的铅黄铜(铜锌合金的一种)HPb63-3型号，有更佳的硬度和韧性，更利于加工和使用。
本发明提出一种铜锌合金，所述合金以重量计具有如下成分：
62.1％至68％Cu，
1.9％至4.5％Pb，
余量的Zn以及不可避免的杂质，
添加有0.7％至2.5％的Ag。
优选地，其中Ag含量为1.4％至1.6％。
优选地，其中杂质含量小于0.8％。
优选地，其中Cu含量为62.1％至67％。
优选地，其中Cu含量为62.1％至65％。
优选地，其中Cu含量为62.1％至63％。
优选地，其中Pb含量为2％至4％。
优选地，其中Pb含量为2％至3％。
优选地，其中Pb含量为2.4％至2.8％。
具有上述成分的铜锌合金用于制造手表配件的用途。
本发明加入银后，化学材料相互反应，易形成银铜合金，增加材料的硬度和韧性，硬度大致在170HV左右，使之在手表零件加工中保持更好的材料状态。硬度和韧性的增加，能在加工中更好的体现材料的质量，加工出高质量的零件，同时能使机床加工更加稳定。加工出的零件韧性高，表面质量高，耐用度好。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
表1铜锌合金成分
表2铜锌合金性能表征
以上合金材料的伸长率δ10，伸长率δ5，抗拉强度，按GBT228-2002记载的方法测试获得。
以上合金材料的维氏硬度HV采用GB/T4340-1999进行测试。
结合表1和表2可以看出，掺入Ag元素之后的铜锌合金相较于HPb63-3合金，维氏硬度HV均有不同程度的提高。合金1002,1003,1006,1009,1010的抗拉强度略低于合金HPb63-3的抗拉强度，其可能的原因是：较低的含铜量或较高的含铅量，银添加量的也较低。而合金1001,1004,1005,1007相较于合金HPb63-3而言，抗拉强度提高了5％～13％，特点是较高的含铜量，较低的含铅量和较高的Ag添加量。伸长率方面，无论是δ10还是δ5，变化并不大。
以上数据可能因不同设备或仪器，不同测试条件而产生不同程度的差异。
本发明实施例还提供了上述铜锌合金实施例的炼制方法，包括以下步骤：
预热工频感应炉，选用电解铜，向工频感应炉中加料，逐步加热工频感应炉，升温进行熔炼，电解铜熔化，熔化温度1100～1200℃；
将工业锌加入上述工频感应炉，充分搅拌使得合金熔炼混合均匀。将Pb和Ag投入炉内，搅拌30～40min；
调整温度至1000～1100℃后添加精炼剂并进行搅拌，该精炼剂的成分由以下物质组成：萤石25％，冰晶石15，硼砂30％，二氧化硅10％，氧化铜15％，氟硅酸钠3％，钛白粉2％；
充分搅拌后，静置，捞渣，保持温度在1000～1100℃，电压220V，保温时长30-40min，使杂质沉淀或浮起达到合金熔炼净化目的；
升温至1200-1250℃，出炉浇注成合金棒或合金锭。
综上所述，由于Cu属于第四周期IB族元素，Zn属于第四周期IIB族元素，Ag属于第五周期IB族元素，Ag和Cu属于同一副族元素，化学性质具有较大相似性，三种元素的相互结合能力较强。Ag较Cu和Zn具有更高的化学惰性，使得本发明铜锌合金的耐腐蚀性增强。同时，本发明的铜锌合金较原来的HPb63-3型号的铅黄铜具有更高的硬度和韧性，具有更优秀的可加工性能和使用性能。在实际使用过程中，本发明的铜锌合金表面质感，金属光泽表现优于HPb63-3型号铅黄铜，更适宜应用于手表配件上。
以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (9)

1.一种铜锌合金，其特征在于，所述合金以重量计具有如下成分：
62.1％至68％Cu，
1.9％至4.5％Pb，
添加有0.7％至2.5％的Ag，
余量的Zn以及不可避免的杂质，其中杂质含量小于0.8％。
2.根据权利要求1所述的铜锌合金，其特征在于，其中Ag含量为1.4％至1.6％。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的铜锌合金，其特征在于，其中Cu含量为62.1％至67％。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的铜锌合金，其特征在于，其中Cu含量为62.1％至65％。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的铜锌合金，其特征在于，其中Cu含量为62.1％至63％。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的铜锌合金，其特征在于，其中Pb含量为2％至4％。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的铜锌合金，其特征在于，其中Pb含量为2％至3％。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的铜锌合金，其特征在于，其中Pb含量为2.4％至2.8％。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的铜锌合金用于制造手表配件的用途。
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