CN111101017B - 耐腐蚀低铅黄铜合金、黄铜铸件及其制备方法 - Google Patents
耐腐蚀低铅黄铜合金、黄铜铸件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111101017B CN111101017B CN201911417408.8A CN201911417408A CN111101017B CN 111101017 B CN111101017 B CN 111101017B CN 201911417408 A CN201911417408 A CN 201911417408A CN 111101017 B CN111101017 B CN 111101017B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- brass
- percent
- copper
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明涉及一种一种耐腐蚀低铅黄铜合金,包括如下组分:以质量百分数计,Cu 62.5‑63.5%、Fe 0.05‑0.15%、Pb 0.05‑0.15%、Al 0.5‑0.7%、As 0.08‑0.15%、Bi 0.6‑1.0%、B 4‑14ppm、Sn小于0.2%、Ni小于0.15%,余量为Zn,不可避免的其他微量杂质总含量小于0.2%。本发明提供的耐腐蚀低铅黄铜合金,抛光性能优异,没有凸起、凹陷、波纹、疏松和夹渣等缺陷,且可以达到100%脱锌深度小于100微米。
Description
技术领域
本发明涉及铜合金领域,具体涉及一种耐腐蚀低铅黄铜合金、黄铜铸件及其制备方法。
背景技术
铅黄铜因其具有良好的铸造成型、切削、磨抛及力学性能而成为卫厨五金的首选铜合金材料。然而,由于有毒元素铅是该类黄铜的主要合金元素,始终存在于黄铜中,用其制成的涉水器件在使用过程中会发生析铅对环境及人体有一定的毒副作用。为适应大众对产品中低铅含量的要求,目前国内普遍开始研究低铅黄铜,如中国专利CN107805736A,其公开了一种抗脱锌无铅铋砷黄铜,包括Cu 61~63%、Bi 0.5~0.9%、As 0.07~0.12%、Al0.5~0.8%、Sn 0.08~0.24%、Pb<0.1%、其余为Zn及总量不大于0.35%的杂质;中国专利CN106756221A,其公开了一种易切削的铋硅锡黄铜重熔抛光铜锭,包括铜59.0~62.0%,铋0.4~1.2%,硅0.2~0.6%,锡0.1~0.5%,铝0.5~0.8%,砷0.01~0.14%,铁0.06~0.2%,硼0.0005~0.0025%,碲0.005~0.05%,铅≤0.10%,镍≤0.20%,镉≤0.01%,变质剂0.025~0.15%,余量为锌,其中所述的变质剂为铝硼合金和稀土变质剂,但上述技术仍然存在抛光性能差或抗脱锌腐蚀能力差的问题。
现有技术中,黄铜材料加工成铸件的方法通常为砂模铸造或重力铸造,但上述方法在加工收缩率较高的低铅黄铜材料时,难以制备出合格率较高的铸件产品,如制备龙头铸件时,会出现内部隔板疏松漏水、铸件隔板相交的和厚大的部位缩孔、铸件抛光后外表面形成星云状疏松缺陷影响电镀良品率,全制程良品率只有30%,使得加工成本极高;也有相关技术通过低压铸造的方式加工硅黄铜材料,但由于硅黄铜与铋黄铜属于不同系列的无铅黄铜,铸造性能和加工性能有较大差异,低压浇注的参数选择与浇注不同的合金种类以及使用的模具材料都有紧密的关联,因此硅黄铜的低压铸造工艺对铋黄铜的低压铸造工艺并无太大的指导意义。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的低铅黄铜材料抛光性能及耐腐蚀性能差的缺陷,从而提供一种耐腐蚀低铅黄铜合金。
本发明还提供一种黄铜铸件。
本发明还提供一种黄铜铸件的低压铸造方法。
为此,本发明提供一种耐腐蚀低铅黄铜合金,包括如下组分:以质量百分数计,Cu62.5-63.5%、Fe 0.05-0.15%、Pb 0.05-0.15%、Al 0.5-0.7%、As 0.08-0.15%、Bi 0.6-1.0%、B 4-14ppm、Sn小于0.2%、Ni小于0.15%,余量为Zn,不可避免的其他微量杂质总含量小于0.2%。
本发明还提供一种上述的耐腐蚀低铅黄铜合金制备的黄铜铸件。
本发明还提供一种黄铜铸件的低压铸造方法,包括以下步骤:
S1,将电解铜熔化后再加入铜铁合金、锌锭、铋锭、铜砷合金、铅锭和铝锭,将所有金属完全熔化,然后进行精炼,制备铜锭;
S2,将铜锭加入到低压铸造机内熔化,并升温至1000-1020℃,然后向铜液中加入硼化物,9-12s内升压至0.3-0.45bar,将铜液注入到模具中进行平稳充型,然后3-4s内升压至0.7-0.75bar进行加速充型,然后保持0.7-0.75bar的压力5-8s后泄压,冷却,取出铸件,完成铸件浇注。
进一步地,还包括:将取出的铸件加热到600-650℃,保温2-3小时后自然冷却。
进一步地,所述模具的温度为150-180℃,并在模具表面涂覆石墨层。
进一步地,铸件浇注完成后还包括将模具浸入到石墨水中将模具温度稳定在150-180℃且在模具表面涂覆石墨层的步骤。
进一步地,所述模具为铍铜模具,模具的厚度75-80毫米,导热系数为195w/(m.k)。
进一步地,石墨层的厚度为0.15-0.35毫米。
进一步地,低压浇注过程中每两小时加入一次硼化物。
进一步地,硼化物的投入点为铜液内部,投入点距铜液液面的距离至少为20厘米。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的耐腐蚀低铅黄铜合金,抛光性能优异,没有凸起、凹陷、波纹、疏松和夹渣等缺陷,且可以达到100%脱锌深度小于100微米。这是因为本申请所述低铅黄铜合金中特定含量的各组分间发挥了协同作用,具体的,铁与硼反应形成的细化的微小质核起到了细化晶粒的作用,当铁含量低于0.05%时细化效果明显减弱,当铁含量高于0.15%时与锡形成复杂的金属化合物,进而与硼作用将形成硬质点影响抛光性能,硼化物的加入量为反应后硼的残留量为4-14ppm,可以很好地改善浇注流动性和金相组织致密性;当砷含量小于0.08%时抗脱锌试验的脱锌深度小于100微米的成功率不能达到100%,随着砷含量的降低抗脱锌深度小于100微米的成功率会更低,当砷含量达到0.15%以上时抗脱锌试验的抗脱锌深度变得不敏感,且铜液的铸造性能变差;铜的含量也对抗脱锌性能有比较大的影响,当砷含量在0.08-0.15%范围时如果铜含量低于61.5%抗脱锌小于100微米的成功率也会受到影响,铜含量大于63.5%时铸件收缩率变大容易形成缩孔缺陷;随着铋含量的增加,合金的布氏硬度逐渐增加,抗拉强度和屈服强度略有提高,而延伸率和断面收缩率逐渐下降,铋的含量在0.6-1.0%范围内,可以使铸件在加工过程中产生的铜屑在2mm范围内,当铋含量小于0.6%时加工后的铜屑颗粒较大形成卷状容易卡死在复杂型腔的死角中,当铋含量大于1.0%时铸件浇注后变脆容容易形成裂纹缺陷,0.5-0.7%的铋对合金的铸造流动性具有很好地改善;其他杂质元素(如铬,钼,钒,锰等)等控制在0.2%以内,防止其使铸件表面出现点状凸起(硬质点)影响铸件的表面抛光性能。
2.本发明提供的黄铜铸件的低压铸造方法,可以铸造壁厚为2.5-4毫米的铸件,且铸件的抛光性能优异,铸件产品良品率大于95%。具体的,在低压铸造阶段加入硼化物可以更好的起到脱氧、改善浇注流动性和金相组织致密性的作用,使铜液的流动性满足低压金属模具的铸造要求;第一阶段进行平稳充型,此时的铜液为缓慢进入状态,避免形成紊流扰动,平稳的充型不产生卷入的气体和喷溅氧化,这是获得没有气孔和夹渣缺陷铸件的关键条件,过慢形成冷隔和浇不满缺陷,过快形成氧化夹渣缺陷;第二阶段为加速充型,此时为接近浇注充满的时候,突然增加压力和速度,这一阶段由于金属模具的急冷作用外部的黄铜金属液已经凝固,充入的金属液流受到阻力,浇道的外周也开始凝固结壳,充型的液流截面积变小,在金属型的末端和死角部位容易形成浇不满和冷隔缺陷,因此必须用更高的速度和压力进行充型,同时内部最后凝固的部分需要在更高的压力下结晶可以防止疏松或缩孔缺陷的产生;第三阶段为保压阶段,此时的铸件中心部位和浇道的中心部位没有完全凝固需要在保持压力下继续结晶直到浇口部分90%以上面积凝固才能泄压,保压时间过短黄铜液将流回到升液管形成中空的铸件,或者内部有缩坑和疏松的铸件,时间过长模具浇道中的铜液将完全凝固冻结在升液管中无法退出模具。
3.本发明提供的黄铜铸件的低压铸造方法,还包括将取出的铸件加热到600-650℃,保温2-3小时后风冷,该步骤可以使铸件的抗脱锌深度变得更加稳定,脱锌深度均匀。
4.本发明提供的黄铜铸件的低压铸造方法,保持模具的温度在150-180℃,低于150℃模具上的水气不易干燥,尤其型腔内部的水气不能迅速蒸发浇注后易形成气孔缺陷,模具温度高于180℃时模具浸入到石墨水中会出现沸腾现象石墨涂层将达不到均匀的要求,造成石墨涂层变薄影响铜液充型的速度和冷却时间以及脱模形成阻力产生铸件变形;用石墨水冷却可以达到快速冷却的目的,通常为0.8-1.5秒,各别较大的铸件(10-15公斤)也不超过2.5秒,同时水的蒸发温度是100℃,用水做液体载体可以使石墨快速均匀的涂在金属模具上,水在150℃的模具上蒸发后只留下石墨涂层,浇注时石墨与黄铜液接触不产生气体,因此铸件也不会出现皮下针孔和气孔缺陷。
5.本发明提供的黄铜铸件的低压铸造方法,所述模具为铍铜模具,模具的厚度75-80毫米,导热系数为195w/(m.k),可以连续在1000-1030℃条件下浇注10万次,可以用水冷却方法急冷对模具降温至150-180℃。
6.本发明提供的黄铜铸件的低压铸造方法,低压浇注过程中每两小时在铜液液面以下至少20厘米处加入一次硼化物,因为硼化物加入过程烧损反应比较剧烈迅速气化到空气中,因此将硼化物迅速加入到铜液下20厘米附近,反应产生的气化物在铜液中能更好的吸收和溶解,根据金相观察晶粒的变化,发现2小时以后晶粒的分布有回弹长大的现象,为了获得持续稳定的致密晶粒结构浇注过程中2小时补加一次比较合理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是本发明实施例1中加入硼化物前铜液的金相结构图;
图1B是本发明实施例1中加入硼化物15min后铜液的金相结构图;
图2A是本发明实施例1中铸件经抗脱锌测试后的金相结构图;
图2B是本发明对比例1中铸件经抗脱锌测试后的金相结构图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
(1)将纯度为99.99%的电解铜加入到熔化炉中熔化,然后加入铁含量为5%的铜铁中间合金、99.99%的零号锌锭、99.99%的铋锭、砷含量为30%的铜砷合金、99.99%的铅锭、99.99%的电解铝加入到熔化炉中,其中,铜铁中间合金、铋锭、铜砷合金、电解铝和铅锭均为0.5-3kg的小块,将温度控制在1030℃,待所有金属完全熔化后,保持静置状态,取样进行光谱分析,然后根据结果进行微调,使得到的金属液中各组分含量满足Cu 62.5%、Fe0.10%、Pb 0.13%、Al 0.5%、As 0.10%、Bi 0.8%、Sn 0.15%、Ni 0.08%、Zn 35.54%,将调整合格后的金属液放出流入保温炉内,控制保温炉内温度在1020℃,铜液表面加入硼氟酸钾精炼剂(按每1000公斤铜液加入2公斤的比例加入),捞出上浮至铜液表面的炉渣,表面留10mm厚度的炉渣以隔绝空气防止氧化,在保温炉的下方安装石墨底座和结晶器,结晶器内安装60mm×60mm正方形形状的石墨套,石墨套与结晶器之间通过循环水冷却铜液,将铜液结晶成固态,然后在自动牵引机的作用下水平拉出铜锭;
(2)将铜锭加入到瑞士门式低压铸造机(KWC CH 5726),升温至1000℃,然后在铜液液面以下20cm处加入硼化物(Desofin,购于中美合资青岛米恩公司,按每1000公斤铜液加入20克的比例加入),将厚度为75mm的铍铜模具(导热系数为195w/(m.k))下芯合模(模具温度为150℃,表面涂覆有0.2毫米的石墨层),将模具运行至升液管上方然后下落与浇口对接,待完成浇口对接后,9s内升压至0.3bar将铜液注入到模具中进行平稳充型,然后3s内升压至0.7bar进行加速充型,然后在0.7bar压力条件下保压5s,然后泄压,在模具中自然冷却10s后将铸件由顶出机构出模,完成单个铸件浇注,并由机械手带动模具自动浸入35-55℃的石墨水中1-2.5s,浸入深度为模具的70%高度,石墨水的浓度为14%-17%,以使模具的温度稳定在150℃,模具表面涂层的石墨厚度达到0.2毫米,然后继续进行下一个铸件的浇注,在浇注过程中每两个小时加入一次硼化物;
(3)将铸件装入铁质容器内,每次装入量不大于300公斤,加热到600℃后保温2小时,然后将铸件取出后置入空气中自然冷却至常温。
铸件中各组分含量为:Cu 62.5%、Fe 0.10%、Pb 0.13%、Al 0.5%、As 0.10%、Bi 0.8%、Sn 0.15%、Ni 0.08%、Zn 35.54%、B 10ppm。
以上百分数均为质量百分数。
图1A是本发明实施例1中加入硼化物前铜液的金相结构图;图1B是本发明实施例1中加入硼化物后铜液的金相结构图。从图1A可以看出,铜液晶粒粗大,100倍下观察,晶粒最大的为93.4微米,平均为51.9微米。从图1B可以看出,晶粒较小,100倍下观察,15min后最大为75.6微米,平均36.5微米,1h后最大为50.27微米,平均31.8微米,2h最大为66.5微米,平均40.9微米。
实施例2
(1)将纯度为99.99%的电解铜加入到熔化炉中熔化,然后加入铁含量为5%的铜铁中间合金、99.99%的零号锌锭、99.99%的铋锭、砷含量为30%的铜砷合金、99.99%的铅锭、99.99%的电解铝加入到熔化炉中,其中,铜铁中间合金、铋锭、铜砷合金、电解铝和铅锭均为0.5-3kg的小块,将温度控制在1080℃,待所有金属完全熔化后,保持静置状态,取样进行光谱分析,然后根据结果进行微调,使得到的金属液中各组分含量满足Cu 63.5%、Fe0.15%、Pb 0.05%、Al 0.6%、As 0.08%、Bi 1.0%、Sn 0.07%、Ni 0.1%、Zn 34.38%,将调整合格后的金属液放出流入保温炉内,控制保温炉内温度在1050℃,铜液表面加入氟化钠精炼剂(按每1000公斤铜液加入2公斤的比例加入),捞出上浮至铜液表面的炉渣,表面留10mm厚度的炉渣以隔绝空气防止氧化,在保温炉的下方安装石墨底座和结晶器,结晶器内安装60mm×60mm(正方形形状的石墨套,石墨套与结晶器之间通过循环水冷却铜液,将铜液结晶成固态,然后在自动牵引机的作用下水平拉出铜锭;
(2)将铜锭加入到瑞士门式低压铸造机(KWC CH 5726),升温至1020℃,然后在铜液液面以下25cm处加入硼化物(Desofin,购于中美合资青岛米恩公司,按每1000公斤铜液加入20克的比例加入),将厚度为80mm的铍铜模具(导热系数为195w/(m.k))下芯合模(模具温度为180℃,表面涂覆有0.2毫米的石墨层),将模具运行至升液管上方然后下落与浇口对接,待完成浇口对接后,10s内升压至0.45bar将铜液注入到模具中进行平稳充型,然后4s内升压至0.75bar进行加速充型,然后在0.75bar压力条件下保压7s,然后泄压,在模具中自然冷却10s后将铸件由顶出机构出模,完成单个铸件浇注,并由机械手带动模具自动浸入35-55℃的石墨水中1-2.5s,浸入深度为模具的70%高度,石墨水的浓度为14%-17%,以使模具的温度稳定在180℃,模具表面涂层的石墨厚度达到0.2毫米,然后继续进行下一个铸件的浇注,在浇注过程中每两个小时加入一次硼化物;
(3)将铸件装入铁质容器内,每次装入量不大于300公斤,加热到650℃后保温3小时,然后将铸件取出后置入空气中自然冷却至常温。
铸件中各组分含量为:Cu 63.5%、Fe 0.15%、Pb 0.05%、Al 0.6%、As 0.08%、Bi 1.0%、Sn 0.07%、Ni 0.1%、Zn 34.38%、B 4ppm。
以上百分数均为质量百分数。
实施例3
(1)将纯度为99.99%的电解铜加入到熔化炉中熔化,然后加入铁含量为5%的铜铁中间合金、99.99%的零号锌锭、99.99%的铋锭、砷含量为30%的铜砷合金、99.99%的铅锭、99.99%的电解铝加入到熔化炉中,其中,铜铁中间合金、铋锭、铜砷合金、电解铝和铅锭均为0.5-3kg的小块,将温度控制在1050℃,待所有金属完全熔化后,保持静置状态,取样进行光谱分析,然后根据结果进行微调,使得到的金属液中各组分含量满足Cu 63.0%、Fe0.05%、Pb 0.15%、Al 0.7%、As 0.15%、Bi 0.6%、Sn 0.11%、Ni 0.13%、Zn 34.98%,将调整合格后的金属液放出流入保温炉内,控制保温炉内温度在1030℃,铜液表面加入碳酸钠精炼剂(按每1000公斤铜液加入2公斤的比例加入),捞出上浮至铜液表面的炉渣,表面留10mm厚度的炉渣以隔绝空气防止氧化,在保温炉的下方安装石墨底座和结晶器,结晶器内安装60mm×60mm正方形形状的石墨套,石墨套与结晶器之间通过循环水冷却铜液,将铜液结晶成固态,然后在自动牵引机的作用下水平拉出铜锭;
(2)将铜锭加入到瑞士门式低压铸造机(KWC CH 5726),升温至1010℃,然后在铜液液面以下20cm处加入硼化物(Desofin,购于中美合资青岛米恩公司,按每1000公斤铜液加入20克的比例加入),将厚度为75mm的铍铜模具(导热系数为195w/(m.k))下芯合模(模具温度为160℃,表面涂覆有0.2毫米的石墨层),将模具运行至升液管上方然后下落与浇口对接,待完成浇口对接后,12s内升压至0.4bar将铜液注入到模具中进行平稳充型,然后3s内升压至0.75bar进行加速充型,然后在0.75bar压力条件下保压8s,然后泄压,在模具中自然冷却10s后将铸件由顶出机构出模,完成单个铸件浇注,并由机械手带动模具自动浸入35-55℃的石墨水中1-2.5s,浸入深度为模具的80%高度,石墨水的浓度为14%-17%,以使模具的温度稳定在160℃,模具表面涂层的石墨厚度达到0.2mm,然后继续进行下一个铸件的浇注,在浇注过程中每两个小时加入一次硼化物;
(3)将铸件装入铁质容器内,每次装入量不大于300公斤,加热到630℃后保温2.5小时,然后将铸件取出后置入空气中自然冷却至常温。
铸件中各组分含量为:Cu 63.0%、Fe 0.05%、Pb 0.15%、Al 0.7%、As 0.15%、Bi 0.6%、Sn 0.11%、Ni 0.13%、Zn 34.98%、B 14ppm。
以上百分数均为质量百分数。
对比例1
制备方法与实施例1相同,不同之处在于没有步骤(3)。
对比例2
制备方法与实施例1相同,不同之处在于不加入Fe,步骤(1)中金属液中的组分含量为Cu 62.5%、Pb 0.13%、Al 0.5%、As 0.10%、Bi 0.8%、Sn 0.15%、Ni 0.08%、Zn35.64%。
对比例3(铁含量大于0.15)
制备方法与实施例1相同,不同之处在于步骤(1)中金属液中的组分含量为Cu62.5%、Fe 0.20%、Pb 0.13%、Al 0.5%、As 0.10%、Bi 0.8%、Sn 0.15%、Ni 0.08%、Zn35.44%。
对比例4(砷含量小于0.08)
制备方法与实施例1相同,不同之处在于步骤(1)中金属液中的组分含量为Cu62.5%、Fe 0.10%、Pb 0.13%、Al 0.5%、As 0.04%、Bi 0.8%、Sn 0.15%、Ni 0.08%、Zn35.60%。
对比例5(铜含量大于63.5)
制备方法与实施例1相同,不同之处在于步骤(1)中金属液中的组分含量为Cu64.0%、Fe 0.10%、Pb 0.13%、Al 0.5%、As 0.10%、Bi 0.8%、Sn 0.15%、Ni 0.08%、Zn34.04%。
对比例6(铋含量大于1)
制备方法与实施例1相同,不同之处在于步骤(1)中金属液中的组分含量为Cu62.5%、Fe 0.10%、Pb 0.13%、Al 0.5%、As 0.10%、Bi 1.5%、Sn 0.15%、Ni 0.08%、Zn34.84%。
实验例1
对实施例1-3、对比例1-6的铸件随机抽取10件进行耐压测试,测试方法为:
第一组测试:铸件进行机械加工后将铸件固定于工装上对各加工面密封,各腔体间进行切换检查,水下加压15秒钟观察外部和连接腔体的管路是否有气泡冒出进行判定。没有气泡冒出为合格。
第二组测试:将第一组测试合格后的铸件继续进行抛光、电镀工序后进行通过气密机测试,将铸件固定于工装,加工面密封,通过加压6-8公斤气压进行检查,各腔体间进行切换,泄露量达到每秒小于50Pa为合格。具体测试结果见表1。
实验例2
对实施例1-3、对比例1-6的铸件随机抽取10件进行抗脱锌测试,测试方法参考AS2345。腐蚀深度大于100微米说明耐腐蚀测试不合格;腐蚀深度深浅差距大于1倍说明耐腐蚀深度不均匀。具体测试结果见表1。
图2A和图2B分别为实施例1和对比例1中某个铸件的金相结构图,其中红线长短显示脱锌深度,红线越长,脱锌深度越深。
实验例3
实施例1-3、对比例1-6的铸件随机抽取10件对铸件的抛光性能进行测试,具体测试方法为将铸件置于日光灯下,光线强度为1000LUX,灯光距离产品50厘米,产品距离眼睛40厘米,观察不能有大于0.1毫米的凸起或者凹陷,以及各种波纹,疏松,夹渣等缺陷。具体测试结果见表1。
实验例4
对实施例1-3、对比例1-6的铸件随机抽取10件,观察加工表面是否有缩孔、裂纹和气孔,螺纹表面是否有黑皮凹陷等外观缺陷。具体测试结果见表1。
表1
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将电解铜熔化后再加入铜铁合金、锌锭、铋锭、铜砷合金、铅锭和铝锭,将所有金属完全熔化,然后进行精炼,制备铜锭;
S2,将铜锭加入到低压铸造机内熔化,并升温至1000-1020℃,然后向铜液中加入硼化物,9-12s内升压至0.3-0.45bar,将铜液注入到模具中进行平稳充型,然后3-4s内升压至0.7-0.75bar进行加速充型,然后保持0.7-0.75bar的压力5-8s后泄压,冷却,取出铸件,完成铸件浇注;
所述黄铜铸件由耐腐蚀低铅黄铜合金制备得到;
以质量百分数计,所述耐腐蚀低铅黄铜合金包括如下组分:Cu 62.5-63.5%、Fe 0.05-0.15%、Pb 0.05-0.15%、Al 0.5-0.7%、As 0.08-0.15%、Bi 0.6-1.0%、B 4-14ppm、Sn小于0.2%、Ni小于0.15%,余量为Zn,不可避免的其他微量杂质总含量小于0.2%。
2.根据权利要求1所述的黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,还包括:将取出的铸件加热到600-650℃,保温2-3小时后自然冷却。
3.根据权利要求1所述的黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,所述模具的温度为150-180℃,并在模具表面涂覆石墨层。
4.根据权利要求1所述的黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,铸件浇注完成后还包括将模具浸入到石墨水中将模具温度稳定在150-180℃且在模具表面涂覆石墨层的步骤。
5.根据权利要求1所述的黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,所述模具为铍铜模具,模具的厚度75-80毫米,导热系数为195w/(m.k)。
6.根据权利要求3或4所述的黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,石墨层的厚度为0.15-0.35毫米。
7.根据权利要求1所述的黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,低压浇注过程中每两小时加入一次硼化物。
8.根据权利要求1或7所述的黄铜铸件的低压铸造方法,其特征在于,硼化物的投入点为铜液内部,投入点距铜液液面的距离至少为20厘米。
9.一种权利要求1所述方法制备的黄铜铸件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911417408.8A CN111101017B (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 耐腐蚀低铅黄铜合金、黄铜铸件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911417408.8A CN111101017B (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 耐腐蚀低铅黄铜合金、黄铜铸件及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111101017A CN111101017A (zh) | 2020-05-05 |
CN111101017B true CN111101017B (zh) | 2021-04-27 |
Family
ID=70426476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911417408.8A Active CN111101017B (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 耐腐蚀低铅黄铜合金、黄铜铸件及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111101017B (zh) |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1035561C (zh) * | 1992-12-04 | 1997-08-06 | 梦境有限公司 | 黄铜合金及其在制备饮水装置中的应用 |
US5879477A (en) * | 1993-05-17 | 1999-03-09 | Kohler Co. | Reduced lead bismuth yellow brass |
JP2003147459A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-21 | Toto Ltd | 銅合金鋳造部材および銅合金鋳造部材の製造方法 |
DE10301552B3 (de) * | 2003-01-16 | 2004-06-24 | Rehau Ag + Co. | Korrosionsbeständige Messinglegierung für Trinkwasserformteile |
JP4620963B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-01-26 | Dowaホールディングス株式会社 | 黄銅およびその製造方法ならびにこれを用いた部品 |
CN100463987C (zh) * | 2007-03-14 | 2009-02-25 | 宁波博威集团有限公司 | 易切削的无铅耐蚀低硼铋黄铜合金 |
CN101994024B (zh) * | 2009-08-28 | 2012-11-07 | 摩登岛股份有限公司 | 抗脱锌的铜合金及其物品的制备方法 |
CN101709404B (zh) * | 2009-12-09 | 2012-04-18 | 浙江天申铜业有限公司 | 一种无铅环保的铋黄铜合金棒或合金锭及其制备方法 |
CN101787461B (zh) * | 2010-03-02 | 2014-11-19 | 路达(厦门)工业有限公司 | 一种环保型锰黄铜合金及其制造方法 |
KR101420619B1 (ko) * | 2012-09-14 | 2014-08-13 | 노인국 | 무연 황동 괴 및 그 제조방법 |
CN103509967B (zh) * | 2013-01-22 | 2016-04-27 | 阮媛清 | 一种重力铸造专用dzr环保黄铜合金锭及其制作工艺 |
CN104195365B (zh) * | 2014-05-07 | 2017-01-25 | 泉州市长江卫浴工业有限公司 | 一种低铅黄铜合金及其制备方法 |
CN104004941B (zh) * | 2014-06-05 | 2016-10-26 | 珠海承鸥卫浴用品有限公司 | 低铅黄铜合金 |
CN104745863B (zh) * | 2015-04-08 | 2017-09-08 | 九牧厨卫股份有限公司 | 一种适用于铸造的低铅耐脱锌黄铜合金 |
CN107130137B (zh) * | 2017-06-27 | 2018-10-09 | 华南理工大学 | 一种环保硅黄铜水龙头的低压铸造工艺 |
CN107385273B (zh) * | 2017-07-07 | 2019-03-01 | 路达(厦门)工业有限公司 | 一种铸造用环保黄铜合金及其制造方法 |
CN107876715B (zh) * | 2017-11-22 | 2020-11-20 | 龙岩市鸿航金属科技有限公司 | 一种抗脱锌无铅引铸黄铜锭的生产方法 |
CN107746987B (zh) * | 2017-11-22 | 2020-08-11 | 龙岩市鸿航金属科技有限公司 | 一种抗脱锌无铅铋砷黄铜管的制备方法 |
CN107619966B (zh) * | 2017-11-22 | 2020-09-15 | 龙岩市鸿航金属科技有限公司 | 一种抗脱锌无铅铋砷黄铜及其制备方法 |
CN109468488A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-15 | 广州海鸥住宅工业股份有限公司 | 低铅抗脱锌黄铜合金及其制备方法 |
CN109666819B (zh) * | 2019-01-24 | 2020-09-22 | 浙江高澳卫浴有限公司 | 无铅抗脱锌铜合金材料制得的阀芯组件 |
-
2019
- 2019-12-31 CN CN201911417408.8A patent/CN111101017B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111101017A (zh) | 2020-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114250389B (zh) | 一种高强韧铸造铝合金及其制备方法 | |
CN108913964B (zh) | 一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法 | |
CN108300884B (zh) | 一种亚共晶Al-Mg2Si合金的变质及细化方法 | |
CN111014623B (zh) | 一种铜镁合金大规格扁锭半连续铸造方法 | |
CN104818413A (zh) | 一种用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金 | |
CN108085546A (zh) | 一种2024铝合金熔炼铸造方法 | |
CN114351017B (zh) | 一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用 | |
CN113913646B (zh) | 一种铜镍锡合金铸锭的制备方法 | |
CN114457263A (zh) | 一种高强高韧高导热压铸铝合金及其制造方法 | |
JP2009108409A (ja) | 靭性に優れた鋳造用Al−Mg系アルミニウム合金及びそれからなる鋳造部材 | |
CN115747563B (zh) | 一种海洋工程用Cu-15Ni-8Sn基合金及其制备方法 | |
CN108588488A (zh) | 一种重力铸造锌合金及其熔铸工艺 | |
CN111101017B (zh) | 耐腐蚀低铅黄铜合金、黄铜铸件及其制备方法 | |
CN109881057A (zh) | 一种高强高韧材料及其制备方法 | |
CN112593127A (zh) | 一种铸造铝合金及其制备方法 | |
CN111575533A (zh) | 一种锌铝合金圆锭及其制备方法与应用、锌铝合金材料 | |
CN101994024A (zh) | 抗脱锌的铜合金及其物品的制备方法 | |
CN107447140B (zh) | 一种性能优异的高强铝合金及其制备方法 | |
CN110438378A (zh) | 一种2系铝合金熔炼铸造方法 | |
CN115976356A (zh) | 铸态高强度高韧性压铸铝硅合金及制备方法 | |
CN112322920B (zh) | 一种铝合金熔铸生产方法 | |
JP5566622B2 (ja) | 鋳造合金とその合金を用いた接液部品 | |
CN107604228A (zh) | 高导热耐腐蚀压铸镁合金及其制备方法 | |
CN107326236B (zh) | 超高综合性能变形稀土镁合金材料及制备方法 | |
CN110484792A (zh) | 一种提高铝型材抗压强度的熔铸生产工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |