CN110791678A - 一种铜基补口合金及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铜基补口合金及制备方法,包括:Cu:20~70%;20~70%Zn;0~5%Sn;0.2~6%Si;0.02~5%Ge;0.2~5%In;0.01~0.5%Ce;Al:0.1~2.5%;0.01~0.7%Y。在制备过程中除Cu、Zn、Sn主元素外,微量元素均以中间合金的形式加入,其中Si、Ge、In、Ce、Al以铜基中间合金的形式加入,Y以Al‑Y中间合金的形式加入。通过惰性气体保护混合冶炼,利用造粒装置制备近球形补口颗粒。采用本发明的铜基合金补口制备的925银饰品表面缺陷少,抗硫化晦暗变色性能好,满足蜡镶的硬度和白亮度要求,可满足拉线和压片的强度要求。

Description

一种铜基补口合金及制备方法
技术领域
本发明属于合金技术领域,具体涉及一种铜基补口合金及制备方法。
背景技术
纯银是一种贵金属,在胶片、珠宝、艺术品和工业中都有广泛的应用,同时纯银存在质软、易磨损、易氧化的问题,在制造银首饰和工艺品的过程中受到了应用限制。早期英国将质量百分比7.5%的铜加入纯银中制备了斯特林银,并得到了广泛的应用。但是由于斯特林银抗氧化和抗硫化晦暗能力差,表面铸造缺陷较多,后续研究通过添加一定比例稀贵金属Pd、Pt可显著改善银制品抗晦暗变色性能,但由于价格昂贵,应用受到了限制。随着技术发展,人们通过将含有Cu、Zn、Sn及其他微量元素的合金以一定比例制备成铜基补口合金加入纯银中,可显著提高银合金加工性,改善硬度、强度等机械性能,提高其抗氧化、抗硫化晦暗变色的能力。铜基补口合金由于性能优异,成本低廉,在市场上应用广泛。Cu作为铜基补口合金中的主要元素,对银合金起到固溶强化作用;添加Zn可以降低合金熔点,提高合金的流动性;添加一定量的Sn可以改善合金强度;添加一定量稀土元素可以细化晶粒,净化晶界,提高抗晦暗变色性能。然而,通过多次试验表明在银制品加工过程中,铜基补口合金中Cu、Zn、Sn及微量元素成分比例不恰当,冶炼制粒工艺不当都会直接造成银制品的品质质量下降,例如过量的Zn容易引起白斑、热裂、夹杂等缺陷,过量的Sn容易出现较多硬脆相和金属间化合物降低合金强度,微量元素含量过低对性能影响不明显,含量过高易引起负面影响。
在实际制备925银制品过程中,铜基补口合金成分及制备工艺不当会导致精密铸造的银饰品表面出现疏松、夹杂等缺陷,硬度不足导致掉石、变形,机械性能差导致拉线断裂或压片崩边等缺陷,严重影响表观质量和后续加工,降低银制品价值。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种铜基补口合金及制备方法,制备的925银制品可大幅提升银制品铸造后表观综合质量,抗硫化晦暗变色性能提升,满足蜡镶的硬度和白亮度要求,满足拉线和压片的机械性能要求。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种铜基补口合金,用于生产925银及银合金化合物,其特征在于:按质量百分比包括:20~70wt%的Cu、20~70wt%的Zn、0~5wt%的Sn、0.2~6wt%的Si、0.02~5wt%的Ge、0.2~5wt%的In、0.01~0.5wt%的Ce、0.1~2.5wt%的Al和0.01~0.7wt%的Y。
进一步的,Zn和Sn的质量百分比之和为25~70wt%,微量元素Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和为2~10wt%,余量为Cu。
进一步的,Zn的质量百分比为20~40wt%,Sn的质量百分比为2~5wt%,微量元素Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和为2~10wt%,余量为Cu。
进一步的,Zn的质量百分比为40~70wt%,Sn的质量百分比为0~2wt%,微量元素Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和为2~5wt%,余量为Cu。
进一步的,Si、Ge、In、Ce、Al和Y还均采用中间合金,所述中间合金包括Cu-Si中间合金、Cu-Ge中间合金、Cu-In中间合金、Cu-Ce中间合金、Cu-Al中间合金和Al-Y中间合金。
进一步的,所述Al-Y中间合金按质量百分比包括80~99.8wt%的Al和0.2~20wt%的Y。
进一步的,将Cu、Zn、Sn及Cu-Si中间合金、Cu-Ge中间合金、Cu-In中间合金、Cu-Ce中间合金、Cu-Al中间合金、Al-Y中间合金在惰性气体保护气氛下混合熔炼,熔炼后还利用造粒装置造粒。
进一步的,在熔炼过程中,首先加入纯金属Cu、Zn和Sn进行高温熔炼,纯金属熔炼完成后加入Cu-Si中间合金、Cu-Ge中间合金、Cu-In中间合金、Cu-Ce中间合金、Cu-Al中间合金进行熔炼,最后添加Al-Y中间合金继续进行熔炼。
进一步的,原料添加完毕后还进行高温静置,高温静置的温度为800~1100℃,静置时间大于等于20min,高温静置后的铜基补口合金熔液还通过造粒装置进行造粒。
本发明通过Cu、Zn、Sn主元素成分和微量元素的调控,通过本发明的制备方法研制的铜基补口合金成分均匀。使用本发明的铜基补口合金制作的925银制品具有良好的机械性能,表面疏松、夹杂等缺陷少,抗晦暗变色能力好,降低银制品铸件废品率,可直接降低了925银制品加工成本。
其中Cu作为铜基补口合金中主元素,在银合金中起固溶强化作用,可提高925银制品硬度和强度。在铸造过程中过程中铜化学性质较活泼,易氧化生产红色的Cu2O和黑色的CuO,在925银铸件表面形成红斑或黑斑,严重影响制品表面质量。本发明中,Cu的质量百分比优选20~70 %。
Zn提高了合金熔体表面张力,提高925银充型能力和铸造性能,并提高了白度和亮度。Zn元素存在熔点低、蒸汽压高的特性,冶炼过程中易形成ZnO夹杂,在铸件表面形成白斑、气孔、疏松等缺陷。在本发明中,Zn的质量百分比优选20~70 %。
Sn元素可降低合金熔点,增加925银熔点流动性,提高抗晦暗变色性能。同时,Sn元素可提高925银合金机械性能,尤其提高合金拉伸变形能力,在银合金中的晶界生成金属间化合物提高合金硬度。但是,Sn元素可降低925银亮度,使制品表面呈灰白色。在本发明中,Sn的质量百分比优选0~5%。
Si元素是铜基补口合金中重要的脱氧剂,在925银铸造过程中净化熔体,提升铸件铸造质量,并可提升银合金表面白度和亮度。硅元素在铜基补口合金中的添加量是一个“哲学问题”:Si元素添加量过少熔体脱氧性能差,熔体流动性差,铸造性能提升不明显;Si元素添加量过多,银合金熔体中生产大量低温脆性共晶相,导致银制品出现热裂和脆断现象。在本发明中,Si的质量百分比优选0.2~6%。
Ge元素是Si元素优良的替代元素成分,Ge元素与Si元素同属第Ⅳ副族,性能相近。但是,Ge元素熔点低,仅为938.3℃,在铸造过程中在高温熔体表面形成液态保护膜,降低熔体高温氧化和烧损趋势。Ge元素属于稀有元素,价格较高,为了降低成本可适当替代Si元素。在本发明中,Ge的质量百分比优选0.02~5%。
In元素可降低合金熔点,提高流动性,减少初生枝晶细化晶粒,促进银合金均匀化,并与Sn元素耦合作用提升925银合金的抗晦暗变色能力。In元素的价格相对较高,在本发明中,In的质量百分比优选0.2~5%。
Ce元素属于轻稀土,原子半径较大、化学性质极为活泼,具有较大的固溶强化效应。稀土Ce可与Si、O2等形成高熔点化合物,作为异质晶核而细化组织,而过量的Ce对细化组织作用不大。在本发明中,Ce的质量百分比优选0.01~0.5%。
Al元素可对银合金起到固溶强化作用,Al元素与合金中Cu、Si生成脆性低熔点金属间化合物,增加合金硬度。Al元素在铸件表面形成致密氧化膜,阻止925银制品晦暗变色。但是,Al含量过高会导致925银颜色发灰,影响产品美观。在本发明中,Al的质量百分比优选0.1~2.5%。
Y元素属于重稀土,细化合金铸态组织,稀土Y在固/液界面前沿富集,增大合金的成分过冷,且阻碍枝晶生长,细化铸态组织,增大合金的液相温度区间,提高合金的铸造性能。同时,稀土Y可提升银合金的抗晦暗变色性能。在本发明中,Y的质量百分比优选0.01~0.7%。
在本发明中,Zn和Sn的质量百分比之和优选25~70%,微量元素Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和优选2~10%,余量为Cu。Zn在Cu中具有较高的固溶度,在常温下Zn含量小于36%会形成α单相黄铜组织,而添加Si、Ge、Al等元素可极大促进黄铜组织由α向β相转变,同时提高了黄铜合金对元素Sn的固溶度。当Zn的质量百分比为20~40%,添加质量百分比为2~10%的微量元素Si、Ge、In、Ce、Al和Y会促进α或(α+β)组织向β或(β+γ)组织转变,增加了对Sn元素固溶度,Sn元素质量百分比优选2~5%。铜基补口合金的固溶组织Cu-Zn-Sn-(Si、Ge、Al)-In-Ce-Y在925银铸造过程中形成弥散析出强化相Cu-(Si、Ge、Al)-Sn及稀土Ce、Y的氧化物和金属间化合物,通过弥散强化作用提高925银合金硬度、强度等机械性能。当Zn的质量百分比为40~70%时,组织中生成γ和(γ+ε)相,金属间化合物增多,对Sn元素和微量元素Si、Ge、In、Ce、Al和Y的固溶度进一步降低,微量元素Si、Ge易与稀土元素Ce、Y生成金属间化合物,影响微量元素在925银铸造过程中的作用发挥。Sn元素的质量百分比优选0~2%,微量元素Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和优选2~5%。
本发明中Si、Ge、In、Ce、Al和Y均采用中间合金。使用中间合金的目的是防止金属过热,降低金属的烧损,便于加入高熔点、难熔合及易挥发易氧化的合金元素,易于配料、调整,最终能获得成分均匀准确的合金。其中Si、Ge元素熔点相对较高,通过制备Cu-Si,Cu-Ge中间合金可降低熔点,方便后续冶炼。In元素熔点低,仅为183℃,在冶炼过程中易烧损挥发,通过制备中间合金有利于降低低熔点元素烧损。Ce和Y都属于稀土元素,性质活泼,极容易氧化,通过制备成中间合金有利于成分准确。其中Y在铜中的固溶度低于0.1at%,制备中间合金困难。Y在Al中存在一定固溶度,制备成中间合金在工业应用中较为广泛。在本发明中,Al-Y中间合金按质量百分比包括80~99.8%的Al和0.2~20%的Y。该成分包括了Al-Y共晶点成分,最高温度不超过780℃,温度适宜,制备工艺便捷。
在本发明中一种铜基补口合金的制备方法是将将Cu、Zn、Sn及Cu-Si中间合金、Cu-Ge中间合金、Cu-In中间合金、Cu-Ce中间合金、Cu-Al中间合金、Al-Y中间合金在惰性气体保护气氛下混合熔炼。通过在800~1100℃高温静置保证合金熔体完全合金化,静置时间大于等于20min,最后通过造粒装置造粒。
本发明的有益效果为:采用本发明的一种铜基补口合金及制备方法,可制备出成分均匀、综合性能优异的铜基补口合金颗粒。采用本发明的铜基合金补口制备的925银制品表面无疏松、夹杂,表观质量好,表面抗变色能力提升,组织晶粒细化,满足饰品蜡镶、拉线和压片的机械性能要求。另外,合金中不含贵金属成分,不含对人体有害成分,符合ROHS和EN1811:2011标准,微量元素成分控制恰当,制造成本低廉。
附图说明
图1为实施例1的组织金相图片;
图2为实施例1的组织电镜图片;
图3为实施例2的组织金相图片;
图4为实施例2的组织电镜图片;
图5为实施例3的组织金相图片;
图6为实施例3的组织电镜图片。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案,下面结合具体实施例进行阐述。
本发明的铜基补口合金成分包括:Cu:20~70%;Zn:20~70%;Sn:0~5%;Si:0.2~6%;Ge:0.02~5%;In:0.2~5%;Ce:0.01~0.5%;Al:0.1~2.5%;Y:0.01~0.7%,其中Zn、Sn质量百分数范围为25~70%,两种元素且呈逆向趋势。
本发明特征在于当Zn加入量在20~40%,Sn加入量为2~5%,微量元素加入量2~10%,Cu余量;当Zn加入量在40~70%,Sn加入量为0~2%,微量元素加入量2~5%,Cu余量。
本发明特征在于在制备过程中除Cu、Zn、Sn主元素外,微量元素均以中间合金的形式加入,其中Si、Ge、In、Ce、Al以铜基二元中间合金的形式加入,Y以Al-Y中间合金的形式加入。Al-Y中间合金中Al质量百分比成分为80~99.8%,Y质量百分比为0.2~20%。
本发明的一种提升银制品表观质量的铜基补口合金的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一、将微量元素Si、Ge、In、Ce、Al与铜制备二元中间合金,将Al-Y制备中间合金;
步骤二、分析确定以上二元中间合金中各组元的成分含量,根据微量元素含量确定二元中间合金配料添加重量。将Cu、Zn、Sn在惰性气体保护气氛下进行冶炼,随后加入微量元素的中间合金混合熔炼,Al-Y中间合金最后加入;
步骤三、控制炉温在800~1100℃,静置20min以上,随后进行造粒生产补口合金颗粒。
本发明的铜基补口合金适用于全工艺制备925银饰品及925银制品。为验证补口合金性能,将铜基补口合金与Ⅰ 号纯银混合制备成925银,通过失蜡铸造制备925银奖章测试表面质量,通过显微硬度计和色度仪测试925银显微硬度和色度,通过力学试验机和拉拔、轧制测试925银力学性能,通过硫化试验测试925银抗硫化晦暗变色能力。测试方法如下:
(1)表面质量测试方法
喷蜡制作直径Φ40mm,厚度1mm的蜡模,种蜡树后制成石膏模,通过电焗炉脱蜡焙烧,并在550℃保温。将纯银与铜基补口合金按照92.5:7.5配料,在带保护气氛的高频熔金机中冶炼,冶炼温度1040℃,待熔体完全清澈倒入石膏模具中。石膏模具在空气中缓冷15~20min,采用高压水枪冲洗奖章表面残留石膏粉,采用压缩空气吹干表面。采用400#,800#,1000#,2000#砂纸打磨,并采用小型平面磨床夹持黄布轮抛光表面得到925银奖章试样。打磨抛光后的奖章试样采用超声波清洗10min,取出后采用压缩空气吹干表面,在研究式体视显微镜观察奖章表面。
(2)925银显微硬度和色度测试
采用显微硬度计对925银奖章测显微硬度,其中压力设置200N,时间设置20s,试样测试硬度10个点,最终硬度值取平均值。CLELAB方法是珠宝领域普遍采用的方法,将颜色代替为一个三坐标系统,其中a*、b*为色度指数,L*为明度指数。其中a*表示红色或绿色的强度(100为全红,-100为全绿),b*表示黄色或蓝色的强度(100为全黄,-100为全蓝)。将925银奖章放在全自动色度仪样品仓中,自动测量色度值,得到色度值a1*、b1*和明亮度L1*。
(3)925银力学性能测试
将纯银与铜基补口合金按照92.5:7.5配料,并通过小型首饰连铸设备下引连铸出Φ8mm圆棒,按照GB/T228-2002制备拉伸试样,在万能力学试验机上测试拉伸强度和形变率。将圆棒在拉丝机上进行拉线试验,其中每次变比20%,拉拔4次后在610℃进行保护气氛退火,最终拉拔成Φ1mm的925银丝,观察925银丝拉拔过程是否存在断丝、竹节、重皮现象。将Φ8mm圆棒在轧机上进行轧制试验,每次加工量20%,轧制4次后在610℃进行保护气氛退火,最终轧制到0.5mm,观察记录轧制过程是否存在崩边,颜色不均匀现象。
(4)925银抗硫化晦暗变色性能测试
先将60g分析纯Na2S·9H2O加入200ml水中并使充分溶解,再将7g分析纯KH2PO4加入200ml水中并使其充分溶解,然后将2种溶液倒入密封干燥皿中。将抛光的925银奖章放入干燥皿中,随即进行密封,放置30min后取出并采用自动色度仪测试表面颜色a2*、b2*及明亮度L2*,明度差ΔL*=L2*-L1*,彩度差ΔC*=a2*-a1*,色调差ΔE*=b2*-b1*,总色差公式为:
(5)925银微观组织分析
取铸态925银合金,分别在400#,800#,1000#,2000#砂纸打磨,并使用抛光机将合金表面抛光,采用浓氨水:双氧水=1:3的腐蚀液对银合金表面腐蚀20s,随即用去离子水冲洗干净并烘干,在光学显微镜下观察合金晶粒组织,在电子显微镜下观察合金组织中析出相。
实施例1
一种提升银制品表观质量的铜基补口合金,按照质量百分数设计如下成分:Cu:65%;Zn:25%;Sn:4.5%;Si:1.5%;Ge:0.08%;In:2%;Ce:0.3%;Al:1.57% ;Y:0.05%。
上述补口合金中,Cu可以通过固溶强化提高银制品硬度和强度,但含量过高(≥50%)容易出现红印现象,影响外观质量,需要通过添加Zn、Sn及微量元素进行调整;Zn可降低合金熔点,增加银合金的白度,当Zn质量百分数为25%时,在合金中与Cu形成溶解度较高的α固溶体;Sn能降低合金熔点,增加合金流动性,当Zn为25%时,Sn在制品表面偏析形成脆性相和金属间化合物趋势减弱,含量优选4.5%;微量元素Si、Ce可以净化晶界,避免氧化物夹杂,优选成分范围Si:1.5%,Ce:0.08%;Al、Y可提高银制品抗氧化变色能力,优选成分范围Al:1.57;Y:0.05;In可以细化晶粒,提高机械性能,优选成分范围In:2%;Ge可替代Si,提高合金抗变色能力,避免二次相析出,优选成分0.08%。
将微量元素Si、Ge、In、Ce、Al制备铜基二元中间合金,制备Al-Y二元中间合金,化学分析中间合金成分,根据分析结果确定添加中间合金重量。
将Cu、Zn、Sn主元素在惰性气氛下高温熔炼,待合金高温完全熔化,加入中间合金混合熔炼,其中Al-Y最后添加,待物料完全融化,炉温控制在800~1100℃,静置20min以上,通过造粒装置生产近球形补口合金颗粒。
采用上述方法对该成分铜基补口合金制备的925银进行性能测试,表面质量对比结果见表1,显微硬度和色度测试结果见表2,力学性能测试结果见表3,抗硫化晦暗变色性能见表4,925银合金金相组织见图1,电镜组织照片见图2。
实施例2
一种提升银制品表观质量的铜基补口合金,按照质量百分数设计如下成分:Cu:62.48%;Zn:30%;Sn:3%;Si:1.6%;Ge:1.2%;In:0.7%;Ce:0.2%;Al:0.8%;Y:0.02%。
上述补口合金中,Cu可以通过固溶强化提高银制品硬度和强度;Zn可降低合金熔点,增加合金的白度,当Zn质量百分数为30%时,在合金中与Cu形成溶解度较低的α相和(α+β)相; Sn能降低合金熔点,增加合金流动性,含量优选3%;微量元素Si、Ce可以净化晶界,避免氧化物夹杂,优选成分范围为Si:1.6%,Ce:0.2%;Al、Y可提高银制品抗氧化变色能力,优选成分范围Al:0.8%;Y:0.02;In可以细化晶粒,提高机械性能,优选成分范围In:0.7%;Ge可替代Si,提高合金抗变色能力,避免二次相析出,优选成分1.2%。
将微量元素Si、Ge、In、Ce、Al制备铜基二元中间合金,制备Al-Y二元中间合金,化学分析中间合金成分,根据分析结果确定添加中间合金重量。
将Cu、Zn、Sn主元素在惰性气氛下高温熔炼,待合金高温完全熔化,加入中间合金混合熔炼,其中Al-Y最后添加,待物料完全融化,炉温控制在800~1100℃,静置20min以上,通过造粒装置生产2~5mm的近球形补口合金颗粒。
采用上述方法对该成分铜基补口合金制备的925银进行性能测试,表面质量对比结果见表1,显微硬度和色度测试结果见表2,力学性能测试结果见表3,抗硫化晦暗变色性能见表4,925银合金金相组织见图3,电镜组织照片见图4。
实施例3
一种提升银制品表观质量的铜基补口合金,按照质量百分数设计如下成分:Cu:40%;Zn:54%;Sn:0.5%;Si:1.5%;Ge:0.08%;In:2%;Ce:0.3%;Al:1.57%;Y:0.05%。
上述补口合金中,Cu可以通过固溶强化提高银制品硬度和强度,较低的铜含量(<50%)可有效避免表面红印现象;Zn可降低合金熔点,增加合金的白度,当Zn质量百分数为54%时,在合金中与Cu形成溶解度较低的β、γ、ε相;Sn能降低合金熔点,增加合金流动性,当Zn为54%时,Sn在制品表面偏析形成脆性相和金属间化合物趋势变大,含量优选0.5%;微量元素Si、Ce可以净化晶界,避免氧化物夹杂,优选成分范围为Si:1.5%,Ce:0.08%;Al、Y可提高银制品抗氧化变色能力,优选成分范围Al:1.57%;Y:0.05;In可以细化晶粒,提高机械性能,优选成分范围In:2;Ge可替代Si,提高合金抗变色能力,避免二次相析出,优选成分0.08%。
将微量元素Si、Ge、In、Ce、Al制备铜基二元中间合金,制备Al-Y二元中间合金,化学分析中间合金成分,根据分析结果确定添加中间合金重量。
将Cu、Zn、Sn主元素在惰性气氛下高温熔炼,待合金高温完全熔化,加入中间合金混合熔炼,其中Al-Y最后添加,待物料完全融化,炉温控制在800~1100℃,静置20min以上,通过造粒装置生产2~5mm的近球形补口合金颗粒。
采用上述方法对该成分铜基补口合金制备的925银进行性能测试,表面质量对比结果见表1,显微硬度和色度测试结果见表2,力学性能测试结果见表3,抗硫化晦暗变色性能见表4,925银合金金相组织见图5,电镜组织照片见图6。
表1 为实施例1、实施例2和实施例3的925银表面质量检测结果
表2 为实施例1、实施例2和实施例3的925银显微硬度和色度检测结果
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表3 为实施例1、实施例2和实施例3的925银力学性能测试结果
Figure 650032DEST_PATH_IMAGE004
表4 为实施例1、实施例2和实施例3的925银抗硫化晦暗变色测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE005
采用本发明的一种铜基补口合金及制备方法,可制备出成分均匀、综合性能优异的铜基补口合金颗粒。采用本发明的铜基合金补口制备的925银制品表面无疏松、夹杂,表观质量好,表面抗变色能力提升,组织晶粒细化,满足饰品蜡镶、拉线和压片的机械性能要求。另外,合金中不含贵金属成分,不含对人体有害成分,符合ROHS和EN1811:2011标准,微量元素成分控制恰当,制造成本低廉,具有广阔的市场应用前景。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种铜基补口合金,用于生产925银及银合金饰品,其特征在于:按质量百分比包括:20~70wt%的Cu、20~70wt%的Zn、0~5wt%的Sn、0.2~6wt%的Si、0.02~5wt%的Ge、0.2~5wt%的In、0.01~0.5wt%的Ce、0.1~2.5wt%的Al和0.01~0.7wt%的Y。
2.根据权利要求1所述的一种铜基补口合金,其特征在于:Zn和Sn的质量百分比之和为25~70wt%,Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和为2~10wt%。
3.根据权利要求1所述的一种铜基补口合金,其特征在于:Zn的质量百分比为20~40wt%,Sn的质量百分比为2~5wt%,Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和为2~10wt%。
4.根据权利要求1所述的一种铜基补口合金,其特征在于:Zn的质量百分比为40~70wt%,Sn的质量百分比为0~2wt%,Si、Ge、In、Ce、Al和Y的质量百分比之和为2~5wt%。
5.根据权利要求1所述的一种铜基补口合金,其特征在于:Si、Ge、In、Ce、Al和Y还均采用中间合金,所述中间合金包括Cu-Si中间合金、Cu-Ge中间合金、Cu-In中间合金、Cu-Ce中间合金、Cu-Al中间合金和Al-Y中间合金。
6.根据权利要求5所述的一种铜基补口合金,其特征在于:所述Al-Y中间合金按质量百分比包括80~99.8wt%的Al和0.2~20wt%的Y。
7.根据权利要求5所述的一种铜基补口合金的制备方法,其特征在于:将Cu、Zn、Sn及Cu-Si中间合金、Cu-Ge中间合金、Cu-In中间合金、Cu-Ce中间合金、Cu-Al中间合金、Al-Y中间合金在惰性气体保护气氛下混合熔炼,熔炼后还利用造粒装置造粒。
8.根据权利要求7所述的一种铜基补口合金的制备方法,其特征在于:在熔炼过程中,首先加入Cu、Zn和Sn进行高温熔炼,Cu、Zn和Sn熔炼完成后再加入Cu-Si中间合金、Cu-Ge中间合金、Cu-In中间合金、Cu-Ce中间合金、Cu-Al中间合金进行熔炼,最后添加Al-Y中间合金继续进行熔炼。
9.根据权利要求7或8所述的一种铜基补口合金的制备方法,其特征在于:原料添加完毕后还进行高温静置,高温静置的温度为800~1100℃,静置时间大于等于20min,高温静置后的铜基补口合金熔液还通过造粒装置进行造粒。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112410604A (zh) * 2020-11-17 2021-02-26 宁波长振铜业有限公司 一种降低黄铜熔体中杂质铝的方法
CN113774250A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 佛山市顺德区精艺万希铜业有限公司 一种高强度高导热高耐蚀铜合金及其制备方法
CN115652131A (zh) * 2022-11-10 2023-01-31 广州番禺职业技术学院 一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5039479A (en) * 1990-09-05 1991-08-13 United Precious Metal Refining Co., Inc. Silver alloy compositions, and master alloy compositions therefor
WO2006132415A1 (ja) * 2005-06-10 2006-12-14 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. 反射率・透過率維持特性に優れた銀合金
CN100999792A (zh) * 2006-09-20 2007-07-18 番禺职业技术学院 抗变色银合金
JP4455204B2 (ja) * 2004-07-27 2010-04-21 株式会社フルヤ金属 銀合金、そのスパッタリングターゲット材及びその薄膜
CN102876916A (zh) * 2012-09-27 2013-01-16 杭州震达五金机械有限公司 一种含银仿金铜合金及其制备方法
CN105452500A (zh) * 2013-08-09 2016-03-30 三菱综合材料株式会社 铜合金、铜合金薄板及铜合金的制造方法
CN108179304A (zh) * 2018-03-23 2018-06-19 依波精品(深圳)有限公司 银合金及其制造工艺和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5039479A (en) * 1990-09-05 1991-08-13 United Precious Metal Refining Co., Inc. Silver alloy compositions, and master alloy compositions therefor
JP4455204B2 (ja) * 2004-07-27 2010-04-21 株式会社フルヤ金属 銀合金、そのスパッタリングターゲット材及びその薄膜
WO2006132415A1 (ja) * 2005-06-10 2006-12-14 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. 反射率・透過率維持特性に優れた銀合金
CN100999792A (zh) * 2006-09-20 2007-07-18 番禺职业技术学院 抗变色银合金
CN102876916A (zh) * 2012-09-27 2013-01-16 杭州震达五金机械有限公司 一种含银仿金铜合金及其制备方法
CN105452500A (zh) * 2013-08-09 2016-03-30 三菱综合材料株式会社 铜合金、铜合金薄板及铜合金的制造方法
CN108179304A (zh) * 2018-03-23 2018-06-19 依波精品(深圳)有限公司 银合金及其制造工艺和应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112410604A (zh) * 2020-11-17 2021-02-26 宁波长振铜业有限公司 一种降低黄铜熔体中杂质铝的方法
CN113774250A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 佛山市顺德区精艺万希铜业有限公司 一种高强度高导热高耐蚀铜合金及其制备方法
CN113774250B (zh) * 2021-09-24 2024-05-10 佛山市顺德区精艺万希铜业有限公司 一种高强度高导热高耐蚀铜合金及其制备方法
CN115652131A (zh) * 2022-11-10 2023-01-31 广州番禺职业技术学院 一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法
CN115652131B (zh) * 2022-11-10 2023-12-29 广州番禺职业技术学院 一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法

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