CN113817930A - 一种珠宝铜锡合金增材及其制备方法 - Google Patents

一种珠宝铜锡合金增材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高弹性高硬度的铜锡合金增材及其制备方法。本发明提供一种珠宝铜锡合金增材，按重量百分比计，包括铜85％‑95％；锡5％‑15％；镍≤0.03％；铅0.0004％‑1％；氧＜0.8％；铁＜0.8％；碳＜0.8％；杂质＜2％，其中，上述各组分重量百分比之和为100％。本发明提供的铜锡合金增材及其制备方法得到的铜锡合金具有高弹性高硬度的优点。

Description

一种珠宝铜锡合金增材及其制备方法
技术领域
本发明属于铜锡合金技术领域，具体涉及一种珠宝铜锡合金增材及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，首饰已经成为现代人们日常生活中不可缺少的一部分，各式各样的饰品充斥着人们的生活。近年来，随着人们对美好幸福生活水平的渴望，对首饰的相关性能更是提出了更高的要求。
目前，金属首饰以含铅为制作原料的居多，更加注重首饰品的外观、造型及实用性能。但是，铅质首饰在制作和使用过程中，污染环境，会对人的身体健康造成极大的危害，甚至会造成铅中毒，特别是慢性铅中毒具其它中毒之首。因此，国际市场严格限制铅质首饰的制造与销售。但是以银和金为主的首饰价格较贵，成本较高。并且，容易氧化变黑是这些银及银合金面临的一个共同问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高弹性高硬度的铜锡合金增材及其制备方法。
本发明提供一种珠宝铜锡合金增材，按重量百分比计，包括铜85％-95％；锡5％-15％；镍≤0.03％；铅0.0004％-1％；氧＜0.8％；铁＜0.8％；碳＜0.8％；杂质＜2％，其中，上述各组分重量百分比之和为100％。
优选地，所述铜88％-92％。
优选地，所述锡8％-12％。
本发明还提供一种珠宝铜锡合金增材，按重量百分比计，由如下成分组成：铜85％-95％；锡5％-15％；镍≤0.03％；铅0.0004％-1％；氧＜0.8％；铁＜0.8％；碳＜0.8％；杂质＜2％，其中，上述各组分重量百分比之和为100％。
优选地，所述铜88％-92％；所述锡8％-12％。
本发明还提供一种珠宝铜锡合金增材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将所述珠宝铜锡合金增材的配方元素在真空炉中进行抽真空，然后升温熔化，得到金属液体，所述升温熔化的温度为1200℃-1300℃；
(2)将所述金属液体输送入紧耦式喷盘破碎雾化，雾化的过程中通入惰性气体，所述惰性气体的流量为每小时2000-4000立方米；
(3)雾化后得到的物料进入冷却塔中飞行冷却成型；
(4)采用旋风分离装置对冷却塔底部收集的物料进行分离。
优选地，所述冷却塔的塔径为1750mm-1850mm，塔高为8000mm-10000mm。
优选地，所述升温熔化的温度为1200℃、1250℃或1300℃。
优选地，所述步骤(4)后还包括过筛分离的步骤。
优选地，所述步骤(1)中，抽真空的压力为-5至-20Pa。
本发明提供的铜锡合金增材及其制备方法得到的铜锡合金具有高弹性高硬度的优点。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
图1为本发明实施例提供的铜锡合金增材的制备方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参考图1，本发明实施例提供一种珠宝铜锡合金增材，按重量百分比计，包括铜85％-95％；锡5％-15％；镍≤0.03％；铅0.0004％-1％；氧＜0.8％；铁＜0.8％；碳＜0.8％；杂质＜2％，其中，上述各组分重量百分比之和为100％。本实施例制备得到的铜锡合金增材外观为实心球状，密度为6.8-6.9±0.2g/cm3，断后伸长率≥2％，0.2％规定非比例延伸强度≥80Mpa，维氏硬度：300±27；熔化温度：1200℃-1300℃；氧含量：100-150±10ppm；流动性：
Figure BDA0003217580320000031
18.2s(霍尔流速)；粒度分布：15-53um。
本实施例提供的铜锡合金增材通过合理的铜元素和锡元素配合，实现制备得到铜锡合金增材具有较高的弹性和较高的硬度，能够较好的作为用于制备饰品，尤其是用于制备珠宝。
在优选实施例中，所述铜88％-92％。
在优选实施例中，所述锡8％-12％。
本发明还提供一种珠宝铜锡合金增材，按重量百分比计，由如下成分组成：铜85％-95％；锡5％-15％；镍≤0.03％；铅0.0004％-1％；氧＜0.8％；铁＜0.8％；碳＜0.8％；杂质＜2％，其中，上述各组分重量百分比之和为100％。
本发明还提供一种珠宝铜锡合金增材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将所述珠宝铜锡合金增材的配方元素在真空炉中进行抽真空，然后升温熔化，得到金属液体，所述升温熔化的温度为1200℃-1350℃；
(2)将所述金属液体输送入紧耦式喷盘破碎雾化，雾化的过程中通入惰性气体，所述惰性气体的流量为每小时2000-4000立方米；
(3)雾化后得到的物料进入冷却塔中飞行冷却成型；
(4)采用旋风分离装置对冷却塔底部收集的物料进行分离。
本实施例通过紧耦式喷盘破碎雾化实现较好的细化粉末效果，同时通过在雾化的过程中高速通入惰性气体，实现颗粒含氧量较低的效果。并且高速通入惰性气体还能够起到雾化金属破碎的作用，配合铜锡合金的合金配方，实现制备得到的铜锡合金增材具有较好的性能，能够用于制备金属饰品。
本实施例通过冷却塔进行飞行冷却，以及旋风分离装置进行分离，成本较低，并且能够较好的实现小颗粒粉末制备，实现制备的合金粉末粒径较小，并且粒径均一。保证产品为实心球形粉末，保证较好的产品成型，使得合金性能较好。本实施例提供的钴铬钼钨硅合金的制备方法制备得到的铜锡合金增材粒径较均匀，呈细球状，粒径较小。且制备方法成熟，使用设备先进，节省能耗。
在优选实施例中，所述冷却塔的塔径为1750mm-1850mm，塔高为8000mm-10000mm。
在优选实施例中，所述升温熔化的温度为1200℃、1250℃或1300℃。
在优选实施例中，所述步骤(4)后还包括过筛分离的步骤。
在优选实施例中，所述步骤(1)中，抽真空的压力为-5至-20Pa。
参考图1，在优选实施例中，制备方法具体包括如下步骤：
S1精细优质滤料及配料；
S2投料100KG；
S3通入真空炉中进行抽真空，抽真空的压力为-10Pa；
S4升温熔化，升温熔化的温度为(1200-1300)℃；
S5放金属液体；
S51以每小时2000-4000立方米的流量通入惰性气体；
S6紧耦式喷盘破碎雾化；金属液体和惰性气体同时通入雾化装置中进行雾化。
S7在塔径为1750mm-1850mm，塔高为8000mm-10000mm的冷却塔飞行冷却；
S8旋风分离对冷切塔抽真空气体中物料进行分离；
S9收储塔底物料；
S10三级过筛粒度分离；
S11产品质量检测；
S12产品包装。
为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。
参照表1的配方制备实施例1-3的铜锡合金增材，其中配方按照重量百分比计。
表1
Figure BDA0003217580320000051
实施例1-3的制备方法如下：
按照表1的配方进行配料，投料1000kg至真空炉中，采用-10Pa的压力进行抽真空，抽真空后的物料在熔炼炉中进行升温熔化，升温温度为(1200-1300)℃，得到金属液体。件将金属液体通入紧耦式雾化喷盘装置中进行破碎雾化，同时向紧耦式雾化喷盘中通入超高速惰性气体(氮气)，超高速惰性气体的通入流量为每小时2000立方米。雾化后的物料通入冷却塔中进行飞行冷却，冷却塔的塔径为1800mm，塔高为9000mm。采用旋风分离装置对冷却塔底部收集的物料进行分离，收集粒径较小的颗粒，然后进行三级过筛粒度分离，将收集到的物料进行冷模压制成型，冷模压制成型的压力为：80-100吨，冷模压制成型后进行真空烧结，真空烧结温度为120-160℃，得到铜锡合金增材。该合金增材外观为实心球状。
效果实施例
将实施例1-3制备得到的铜锡合金增材进行性能测试。其中包括密度、断后伸长率、0.2％规定非比例延伸强度、维氏硬度、熔化温度、氧含量、流动性和粒度分布。
得到的测试结果如表2所示。
表2
Figure BDA0003217580320000052
Figure BDA0003217580320000061
由表2的数据可以看出，本实施例1-3制备得到的铜锡合金增材具有较高的弹性，较高的硬度，能够较好的应用于制备珠宝，为珠宝的制备提供更多的材料选择。并且该铜锡合金增材性能较好，成本较低，具有较大的应用价值。
以上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内容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 (10)

1.一种珠宝铜锡合金增材，其特征在于，按重量百分比计，包括铜85％-95％；锡5％-15％；镍≤0.03％；铅0.0004％-1％；氧＜0.8％；铁＜0.8％；碳＜0.8％；杂质＜2％，其中，上述各组分重量百分比之和为100％。
2.如权利要求1所述的铜锡合金增材，其特征在于，所述铜88％-92％。
3.如权利要求1所述的铜锡合金增材，其特征在于，所述锡8％-12％。
4.一种珠宝铜锡合金增材，其特征在于，按重量百分比计，由如下成分组成：铜85％-95％；锡5％-15％；镍≤0.03％；铅0.0004％-1％；氧＜0.8％；铁＜0.8％；碳＜0.8％；杂质＜2％，其中，上述各组分重量百分比之和为100％。
5.如权利要求4所述的珠宝铜锡合金增材，其特征在于，所述铜88％-92％；所述锡8％-12％。
6.如权利要求1-5任一项所述的珠宝铜锡合金增材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将所述珠宝铜锡合金增材的配方元素在真空炉中进行抽真空，然后升温熔化，得到金属液体，所述升温熔化的温度为1200℃-1300℃；
(2)将所述金属液体输送入紧耦式喷盘破碎雾化，雾化的过程中通入惰性气体，所述惰性气体的流量为每小时2000-4000立方米；
(3)雾化后得到的物料进入冷却塔中飞行冷却成型；
(4)采用旋风分离装置对冷却塔底部收集的物料进行分离。
7.如权利要求6所述的铜锡合金增材的制备方法，其特征在于，所述冷却塔的塔径为1750mm-1850mm，塔高为8000mm-10000mm。
8.如权利要求6所述的铜锡合金增材的制备方法，其特征在于，所述升温熔化的温度为1200℃、1250℃或1300℃。
9.如权利要求6所述的铜锡合金增材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)后还包括过筛分离的步骤。
10.如权利要求6所述的铜锡合金增材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，抽真空的压力为-5至-20Pa。
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