CN106636732A - 一种高塑性的黄铜合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜53‑68份、锌28‑43份、铝0.25‑0.65份、磷0.08‑0.24份、锡2.2‑3.8份、碲0.02‑0.08份、铋0.4‑1.2份、锰0.3‑0.7份、钙3‑7份和钡0.2‑0.65份。本发明还公布了该黄铜合金材料的制备方法。本发明原料来源广泛，制备工艺简单，生产成本低，本发明制备的黄铜合金材料不含铅而且无毒害，具有优良的抗拉强度、延伸率、硬度及相对切削性能，在饰品、五金材料、机械、电子、电气等各领域具有良好的市场前景，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种五金材料，具体是一种高塑性的黄铜合金材料。
背景技术
五金材料是指铁、钢、铝等金属经过锻造、压延、切割、等等物理加工制造而成的各种金属器件，例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等。五金材料大都不是最终消费品，而是作为工业制造的配套产品、半成品以及生产过程所用工具等等。含铅黄铜合金材料由于具有优良的切削性能，被公认为是重要的基础材料，但铅作为一种有害元素，在对环境造成极大污染的同时，对人体也造成各种危害。所以，开发新的黄铜合金材料来代替含铅黄铜合金材料有着重大的意义。人们采用铋代替含铅黄铜合金材料的铅，虽然有助于改善黄铜合金材料的切削性能，但上述合金材料的机械性能如抗拉强度、塑性不够，且由于铋含量较高，合金材料的生产成本较高，这就限制了该种合金材料的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高塑性的黄铜合金材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜53-68份、锌28-43份、铝0.25-0.65份、磷0.08-0.24份、锡2.2-3.8份、碲0.02-0.08份、铋0.4-1.2份、锰0.3-0.7份、钙3-7份和钡0.2-0.65份。
作为本发明进一步的方案：所述高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜56-68份、锌34-43份、铝0.35-0.65份、磷0.12-0.24份、锡2.7-3.8份、碲0.04-0.08份、铋0.7-1.2份、锰0.45-0.7份、钙5-7份和钡0.3-0.65份。
作为本发明进一步的方案：所述高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜63份、锌38份、铝0.5份、磷0.16份、锡3.5份、碲0.06份、铋0.9份、锰0.6份、钙6.5份和钡0.5份。
所述高塑性的黄铜合金材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，称取原料，备用；
步骤二，将所有原料放入熔融炉中，熔融炉1600-1960℃下保温5-8小时，再进行浇注成型，得到铸锭，将铸锭在650-820℃下进行挤压比为7-15的热挤压2-4小时，然后在300-450℃的温度下进行2-5小时的热处理，热处理之后进行再结晶退火，再结晶退火后以100℃/小时的冷却速度冷却至常温即可。
作为本发明进一步的方案：热处理包括淬火、时效处理和回火处理。
作为本发明进一步的方案：再结晶退火的温度为550-640℃,时间为50-80分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，生产成本低，本发明制备的黄铜合金材料不含铅而且无毒害，具有优良的抗拉强度、延伸率、硬度及相对切削性能，在饰品、五金材料、机械、电子、电气等各领域具有良好的市场前景，使用效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜53份、锌28份、铝0.25份、磷0.08份、锡2.2份、碲0.02份、铋0.4份、锰0.3份、钙3份和钡0.2份。
所述高塑性的黄铜合金材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，称取原料，备用；
步骤二，将所有原料放入熔融炉中，熔融炉1600℃下保温5小时，再进行浇注成型，得到铸锭，将铸锭在650℃下进行挤压比为8的热挤压2小时，然后在300℃的温度下进行2小时的热处理，热处理之后进行再结晶退火，再结晶退火后以100℃/小时的冷却速度冷却至常温即可。
实施例2
一种高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜56份、锌34份、铝0.35份、磷0.12份、锡2.7份、碲0.04份、铋0.7份、锰0.45份、钙5份和钡0.3份。
所述高塑性的黄铜合金材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，称取原料，备用；
步骤二，将所有原料放入熔融炉中，熔融炉1750℃下保温6小时，再进行浇注成型，得到铸锭，将铸锭在730℃下进行挤压比为10的热挤压2小时，然后在340℃的温度下进行4小时的热处理，热处理包括淬火、时效处理和回火处理，热处理之后进行再结晶退火，再结晶退火后以100℃/小时的冷却速度冷却至常温即可。
实施例3
一种高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜63份、锌38份、铝0.5份、磷0.16份、锡3.5份、碲0.06份、铋0.9份、锰0.6份、钙6.5份和钡0.5份。
所述高塑性的黄铜合金材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，称取原料，备用；
步骤二，将所有原料放入熔融炉中，熔融炉1840℃下保温5小时，再进行浇注成型，得到铸锭，将铸锭在780℃下进行挤压比为12的热挤压4小时，然后在420℃的温度下进行2小时的热处理，热处理之后进行再结晶退火，再结晶退火的温度为580℃,时间为60分钟，再结晶退火后以100℃/小时的冷却速度冷却至常温即可。
实施例4
一种高塑性的黄铜合金材料，由以下原料按照重量份组成：铜68份、锌43份、铝0.65份、磷0.24份、锡3.8份、碲0.08份、铋1.2份、锰0.7份、钙7份和钡0.65份。
所述高塑性的黄铜合金材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，称取原料，备用；
步骤二，将所有原料放入熔融炉中，熔融炉1960℃下保温6小时，再进行浇注成型，得到铸锭，将铸锭在760℃下进行挤压比为14的热挤压4小时，然后在450℃的温度下进行5小时的热处理，热处理包括淬火、时效处理和回火处理，热处理之后进行再结晶退火，再结晶退火的温度为640℃,时间为80分钟，再结晶退火后以100℃/小时的冷却速度冷却至常温即可。
将实施例1-4的产品和现有产品分别进行材料性能测试，实验结果见表1。
表1
从表1可以看出，实施例1-4的产品在抗拉强度、延伸率、硬度及相对切削性能上均优于现有产品，而且实施例产品的铋含量低，降低了生产成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种高塑性的黄铜合金材料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：铜53-68份、锌28-43份、铝0.25-0.65份、磷0.08-0.24份、锡2.2-3.8份、碲0.02-0.08份、铋0.4-1.2份、锰0.3-0.7份、钙3-7份和钡0.2-0.65份。
2.根据权利要求1所述的高塑性的黄铜合金材料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：铜56-68份、锌34-43份、铝0.35-0.65份、磷0.12-0.24份、锡2.7-3.8份、碲0.04-0.08份、铋0.7-1.2份、锰0.45-0.7份、钙5-7份和钡0.3-0.65份。
3.根据权利要求1所述的高塑性的黄铜合金材料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：铜63份、锌38份、铝0.5份、磷0.16份、锡3.5份、碲0.06份、铋0.9份、锰0.6份、钙6.5份和钡0.5份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的高塑性的黄铜合金材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，称取原料，备用；
步骤二，将所有原料放入熔融炉中，熔融炉1600-1960℃下保温5-8小时，再进行浇注成型，得到铸锭，将铸锭在650-820℃下进行挤压比为7-15的热挤压2-4小时，然后在300-450℃的温度下进行2-5小时的热处理，热处理之后进行再结晶退火，再结晶退火后以100℃/小时的冷却速度冷却至常温即可。
5.根据权利要求4所述的高塑性的黄铜合金材料的制备方法，其特征在于，所述热处理包括淬火、时效处理和回火处理。
6.根据权利要求4或5所述的高塑性的黄铜合金材料的制备方法，其特征在于，所述再结晶退火的温度为550-640℃,时间为50-80分钟。
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