CN107663599A - 一种具备高可锻性能的锡青铜 - Google Patents

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Abstract

一种具备高可锻性能的锡青铜，属于金属材料及热处理技术领域，锡青铜各组分的质量百分数为：Zn 2～6％、Sn 2.0～7.0％、Si 0.1～0.75％、Ca 0.02～0.75％、P 0.01～0.3％、Zr 0.01～0.4％、Ni 0.05～0.75％、Fe＜0.15％，其余为Cu；本发明提出的组分新颖，制作过程合理清晰，熔炼过程控制简便；通过对成型后的锡青铜进行合理的固溶和时效处理，使锡青铜具有更好的切削性能力学性能，可以用来制造形状更为复杂的零件。

Description

一种具备高可锻性能的锡青铜
技术领域
本发明属于金属材料及热处理技术领域，特别是涉及一种具备高可锻性能的锡青铜。
背景技术
铜及其合金具有优良的化学、物理和力学性能，在大气、淡水、海水以及非氧化性酸类介质中的耐蚀性好，因而常作为功能材料和结构材料，并广泛应用于航空、造船、电工等领域，其用量在有色合金材料中仅次于铝合金。
锡青铜具有较高的力学性能、耐磨性能和耐蚀性，易切削加工，钎焊和焊接性能好，收缩系数小，无磁性。可用作制备青铜衬套、轴套、抗磁元件等涂层。因其具有较高的强度、耐蚀性和优良的铸造性能，长期以来广泛应用于各工业部门中。但在锡青铜的使用过程中，常常出现其质量欠缺的问题。
不含铅的锡青铜如QSn6.5 ～ 0.1、Qsn4-3、C51900 切削性能差，只相当于Hpb63-3( 切削性为100％ ) 的20％，所以难于加工。锡青铜加入铅如C54400、Qsn4-4-4、Qsn5-5-5、C83600，切削性能很好( 切削性95％ ) 但却不能热加工，只能铸造；如果铸造成型，一是生产效率低；二是成品率低( 易漏水，漏气) ；三是污染严重；四是金属损耗大；五是机械性能较热锻低。因此，在船舶、阀门、化工、机电等行业要求高的结构体一直在研究解决，即切削性能良好又可热锻的锡青铜来替代部分铸造成型的零件。
发明内容
本发明针对现有锡青铜切削性、可锻性、耐腐蚀性差等不足，本发明提供一种具备高可锻性能的锡青铜，通过改变锡青铜的组分，使得其质量得到改善，达到提高其质量的目的。
本发明的技术方案是：一种具备高可锻性能的锡青铜，其特征在于，包括如下制备步骤：
(1)锡青铜各组分的配制：
锡青铜各组分的质量百分数为：Zn 2～6％、Sn 2.0～7.0％、Si 0.1～0.75％、Ca 0.02～0.75％、P 0.01～0.3％、Zr 0.01～0.4％、Ni 0.05～0.75％、Fe ＜ 0.15％，其余为Cu ；
(2)将铜装入已预热好的坩埚中，在微氧化气氛下快速熔化；
(3)熔化后，加热到1200℃，加入10% 剂量的磷铜；
(4)进行搅拌、脱氧和除渣；
(5)加入预热好的回炉料，待其全部熔化后升温至1200℃，并搅拌、除渣；
(6)加入剩余的80% 的磷铜，并再次脱氧，然后加入预热的纯Sn ；
(7)在1040℃取样进行炉前含气量、弯角及断口的检测；
(8)出炉浇注；
(9)对成型件进行车铣加工；
(10)对车铣件进行1.5小时，温度900℃的固溶处理；
(11)在800℃进行6小时的时效处理。
本发明的有益效果为：本发明提出的一种具备高可锻性能的锡青铜，组分新颖，制作过程合理清晰，熔炼过程控制简便；通过对成型后的锡青铜进行合理的固溶和时效处理，使锡青铜具有更好的切削性能力学性能，可以用来制造形状更为复杂的零件。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明：
一种具备高可锻性能的锡青铜，其特征在于，包括如下制备步骤：
(1)锡青铜各组分的配制：
锡青铜各组分的质量百分数为：Zn 2～6％、Sn 2.0～7.0％、Si 0.1～0.75％、Ca 0.02～0.75％、P 0.01～0.3％、Zr 0.01～0.4％、Ni 0.05～0.75％、Fe ＜ 0.15％，其余为Cu ；
(2)将铜装入已预热好的坩埚中，在微氧化气氛下快速熔化；
(3)熔化后，加热到1200℃，加入10% 剂量的磷铜；
(4)进行搅拌、脱氧和除渣；
(5)加入预热好的回炉料，待其全部熔化后升温至1200℃，并搅拌、除渣；
(6)加入剩余的80% 的磷铜，并再次脱氧，然后加入预热的纯Sn ；
(7)在1040℃取样进行炉前含气量、弯角及断口的检测；
(8)出炉浇注；
(9)对成型件进行车铣加工；
(10)对车铣件进行1.5小时，温度900℃的固溶处理；
(11)在800℃进行6小时的时效处理。
本发明提出的一种具备高可锻性能的锡青铜，组分新颖，制作过程合理清晰，熔炼过程控制简便；通过对成型后的锡青铜进行合理的固溶和时效处理，使锡青铜具有更好的切削性能力学性能，可以用来制造形状更为复杂的零件。

Claims (1)

1.一种具备高可锻性能的锡青铜，其特征在于，包括如下制备步骤：
(1)锡青铜各组分的配制：
锡青铜各组分的质量百分数为：Zn 2～6％、Sn 2.0～7.0％、Si 0.1～0.75％、Ca 0.02～0.75％、P 0.01～0.3％、Zr 0.01～0.4％、Ni 0.05～0.75％、Fe ＜ 0.15％，其余为Cu ；
(2)将铜装入已预热好的坩埚中，在微氧化气氛下快速熔化；
(3)熔化后，加热到1200℃，加入10% 剂量的磷铜；
(4)进行搅拌、脱氧和除渣；
(5)加入预热好的回炉料，待其全部熔化后升温至1200℃，并搅拌、除渣；
(6)加入剩余的80% 的磷铜，并再次脱氧，然后加入预热的纯Sn ；
(7)在1040℃取样进行炉前含气量、弯角及断口的检测；
(8)出炉浇注；
(9)对成型件进行车铣加工；
(10)对车铣件进行1.5小时，温度900℃的固溶处理；
(11)在800℃进行6小时的时效处理。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109249021A (zh) * 2018-09-06 2019-01-22 全球能源互联网研究院有限公司 铜锡合金件的制备方法、igbt管壳及其凸台
CN111041271A (zh) * 2019-11-29 2020-04-21 宁波乌中材料科学研究中心有限公司 一种热锻性能良好的铜锡钛合金
CN115679149A (zh) * 2022-11-10 2023-02-03 广州番禺职业技术学院 一种高亮泽高耐蚀抗菌装饰锡青铜合金及其制备方法

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