CN114196853B - 一种抗变色耐磨铜合金及其制备方法 - Google Patents

一种抗变色耐磨铜合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于铜合金材料技术领域，提供了一种抗变色耐磨铜合金，通过添加Ni和Al元素使铜合金呈玫瑰色，添加Si元素提高合金的耐磨性能和抗变色能力，添加In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上在合金表面形成氧化膜，从而防止合金在使用过程中发生颜色变化，同时提升了合金的耐腐蚀性能，最终得到了一种呈玫瑰色且具有优异抗变色、耐腐蚀、耐磨损性能的铜合金材料。实施例的结果显示，本发明提供的抗变色耐磨铜合金的抗拉强度为450MPa，伸长率为32％，导电率为17％，布氏硬度为118HB，色度参数为80/9/12，腐蚀速率为0.47g/m2·h。

Description

一种抗变色耐磨铜合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及铜合金材料技术领域，尤其涉及一种抗变色耐磨铜合金及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，国家对硬币材料的需求也越来越高，除了流通币外，也需要开发越来越多的纪念币、纪念章等。因此，需要开发更多的造币材料。造币材料在选材时通常需要考虑材料的物理性能、抗变色性能、抗腐蚀性能、成形工艺性能、防伪性能、抗磨损性能、生产成本、卫生性能等等，而造币材料的色泽、抗变色性、耐蚀性、可加工性等指标是硬币设计时比较关注的问题。
铜及其合金因其色泽美观，是目前硬币的主要材料。分析各国现有造币合金材料可知，常用的造币合金材料主要有黄铜、青铜和铜镍合金，颜色主要以黄色和白色为主，缺乏其它色泽的铜合金材料。因此，亟需开发出一种其它色泽且同时具有优异抗变色、耐腐蚀、耐磨损的硬币用铜合金材料，以满足各种硬币对铜合金材料的迫切需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗变色耐磨铜合金及其制备方法，本发明提供的抗变色耐磨铜合金呈玫瑰色，并且具有优异的抗变色、耐腐蚀、耐磨损性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种抗变色耐磨铜合金，按质量百分比计，包括Ni 4～8％，Al 2～6％和Si 0.15～0.5％，还包括In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上，其中，In 0.01～0.1％、Nd 0.01～0.05％、Sn 0.1～0.5％、La 0.01～0.05％，余量为Cu。
优选地，按质量百分比计，所述抗变色耐磨铜合金包括Ni 5～7％，Al 3～5％和Si0.2～0.4％，还包括In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上，其中，In 0.02～0.05％、Nd 0.02～0.04％、Sn 0.25～0.4％、La 0.02～0.04％，余量为Cu。
本发明还提供了上述技术方案所述抗变色耐磨铜合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜合金原料依次进行熔炼和铸造，得到铸锭；
(2)将所述步骤(1)得到的铸锭进行均匀化处理后热轧，得到热轧态合金；
(3)将所述步骤(2)得到的热轧态合金依次进行中间退火、冷轧和成品退火，得到抗变色耐磨铜合金。
优选地，所述步骤(1)中熔炼的温度为1300～1350℃。
优选地，所述步骤(1)中铸造的温度为1200～1250℃。
优选地，所述步骤(2)中均匀化处理的温度为800～950℃，均匀化处理的时间为8～12h。
优选地，所述步骤(2)中热轧的温度为850～950℃，热轧的时间为2～3h，热轧的总加工率为80～95％。
优选地，所述步骤(3)中中间退火的温度为600～800℃，中间退火的时间为2～6h。
优选地，所述步骤(3)中冷轧的总加工率为60～80％。
优选地，所述步骤(3)中成品退火的温度为600～850℃，成品退火的时间为2～8h。
本发明提供了一种抗变色耐磨铜合金，按质量百分比计，包括Ni 4～8％，Al 2～6％和Si 0.15～0.5％，还包括In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上，其中，In 0.01～0.1％、Nd 0.01～0.05％、Sn 0.1～0.5％、La 0.01～0.05％，余量为Cu。本发明通过添加Ni和Al元素使铜合金呈玫瑰色，添加Si元素提高合金的耐磨性能和抗变色能力，添加In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上在合金表面形成氧化膜，从而防止合金在使用过程中发生颜色变化，同时提升了合金的耐腐蚀性能，最终得到了一种呈玫瑰色且具有优异抗变色、耐腐蚀、耐磨损性能的铜合金材料。实施例的结果显示，本发明提供的抗变色耐磨铜合金的抗拉强度为450MPa，伸长率为32％，导电率为17％，布氏硬度为118HB，色度参数为80/9/12，腐蚀速率为0.47g/m2·h。
附图说明
图1为本发明实施例2～5、实施例8和对比例制备的铜合金的实物图。
具体实施方式
本发明提供了一种抗变色耐磨铜合金，按质量百分比计，包括Ni 4～8％，Al 2～6％和Si 0.15～0.5％，还包括In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上，其中，In 0.01～0.1％、Nd 0.01～0.05％、Sn 0.1～0.5％、La 0.01～0.05％，余量为Cu。
按质量百分比计，本发明提供的抗变色耐磨铜合金包括Ni 4～8％，优选为5～7％。本发明通过添加Ni和Al元素使铜合金呈玫瑰色。本发明将所述Ni元素的含量控制在上述范围，有利于得到色泽美观的铜合金。
按质量百分比计，本发明提供的抗变色耐磨铜合金包括Al 2～6％，优选为3～5％。本发明通过添加Ni和Al元素使铜合金呈玫瑰色。本发明将所述Al元素的含量控制在上述范围，有利于得到色泽美观的铜合金。
按质量百分比计，本发明提供的抗变色耐磨铜合金包括Si 0.15～0.5％，优选为0.2～0.4％。在本发明中，所述Si元素的使用有利于提高合金的耐磨性能和抗变色能力。本发明将所述Si元素的含量控制在上述范围，保证了合金材料的耐磨性能。
本发明提供的抗变色耐磨铜合金还包括In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上。在本发明中，所述In、Nd、Sn和La可以在合金表面形成氧化膜，从而防止合金在使用过程中发生颜色变化，同时提升了合金的耐腐蚀性能。
在本发明中，按质量百分比计，所述In的质量含量为0.01～0.1％，优选为0.02～0.05％。本发明将所述In的质量含量控制在上述范围，有利于保证合金的抗变色性能和耐腐蚀性能。
在本发明中，按质量百分比计，所述Nd的质量含量为0.01～0.05％，优选为0.02～0.04％。本发明将所述Nd的质量含量控制在上述范围，有利于保证合金的抗变色性能和耐腐蚀性能。
在本发明中，按质量百分比计，所述Sn的质量含量为0.1～0.5％，优选为0.25～0.4％。本发明将所述Sn的质量含量控制在上述范围，有利于保证合金的抗变色性能和耐腐蚀性能。
在本发明中，按质量百分比计，所述La的质量含量为0.01～0.05％，优选为0.02～0.04％。本发明将所述La的质量含量控制在上述范围，有利于保证合金的抗变色性能和耐腐蚀性能。
按质量百分比计，本发明提供的抗变色耐磨铜合金还包括余量的Cu。在本发明中，所述Cu作为合金基体。
本发明通过添加Ni和Al元素使铜合金呈玫瑰色，添加Si元素提高合金的耐磨性能和抗变色能力，添加In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上在合金表面形成氧化膜，从而防止合金在使用过程中发生颜色变化，同时提升了合金的耐腐蚀性能，最终得到了一种呈玫瑰色且具有优异抗变色、耐腐蚀、耐磨损性能的铜合金材料。
本发明还提供了上述技术方案所述抗变色耐磨铜合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜合金原料依次进行熔炼和铸造，得到铸锭；
(2)将所述步骤(1)得到的铸锭进行均匀化处理后热轧，得到热轧态合金；
(3)将所述步骤(2)得到的热轧态合金依次进行中间退火、冷轧和成品退火，得到抗变色耐磨铜合金。
本发明将铜合金原料依次进行熔炼和铸造，得到铸锭。
本发明对所述铜合金原料的种类没有特殊的限定，根据合金的成分采用相应的金属或中间合金即可。在本发明中，所述铜合金原料优选包括电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金，以及纯铟、铜钕中间合金、纯锡和铜镧中间合金中的至少两种。
本发明优选将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金混合后进行熔炼，再加入纯铟、铜钕中间合金、纯锡和铜镧中间合金中的至少两种进行熔炼，得到合金熔体。
在本发明中，所述熔炼的温度优选为1300～1350℃，更优选为1320～1350℃。本发明对所述熔炼的时间没有特殊的限定，能够使合金原料熔化即可。在本发明中，所述熔炼的装置优选为真空感应炉。
得到合金熔体后，本发明将所述合金熔体进行铸造，得到铸锭。本发明通过铸造使合金成型。
在本发明中，所述铸造的温度优选为1200～1250℃，更优选为1220～1250℃；所述铸造的保温时间优选为30～50min，更优选为30min。在本发明中，所述铸造优选为浇铸。
得到铸锭后，本发明将所述铸锭进行均匀化处理后热轧，得到热轧态合金。
在本发明中，所述均匀化处理的温度优选为800～950℃，更优选为850～900℃；所述均匀化处理的时间优选为8～12h，更优选为8～10h。在本发明中，所述均匀化处理的冷却方式优选为空冷。本发明通过均匀化处理使合金组织更加均匀，有利于提高合金的强度、伸长率和耐腐蚀性能。
在本发明中，所述热轧的温度优选为850～950℃，更优选为850～900℃；所述热轧的时间优选为2～3h，更优选为2h；所述热轧的总加工率优选为80～95％，更优选为85～90％。本发明通过热轧细化晶粒，减少铸造缺陷，使合金组织更加均匀。
热轧完成后，本发明优选将所述热轧的产物冷却至室温，得到热轧态合金。
得到热轧态合金后，本发明将所述将所述热轧态合金依次进行中间退火、冷轧和成品退火，得到抗变色耐磨铜合金。
在本发明中，所述中间退火的温度优选为600～800℃，更优选为700～750℃；所述中间退火的时间优选为2～6h，更优选为4～6h。在本发明中，所述中间退火的冷却方式优选为空冷。本发明通过中间退火细化晶粒、消除组织缺陷，使合金组织更加均匀。
在本发明中，所述均匀化处理、热轧和中间退火所用装置优选为箱式炉。
中间退火完成后，本发明优选将所述中间退火后的产品进行表面处理，再进行冷轧。本发明优选通过表面处理去除合金表面的氧化层。
在本发明中，所述冷轧的总加工率优选为60～80％，更优选为70～80％。在本发明中，所述冷轧的温度优选为常温。
在本发明中，所述成品退火的温度优选为600～850℃，更优选为750～850℃；所述成品退火的时间优选为2～8h，更优选为4～8h。在本发明中，所述成品退火的冷却方式优选为空冷。
本发明通过依次进行的熔炼、铸造、均匀化处理、热轧、中间退火、冷轧和成品退火来制备抗变色耐磨铜合金，有利于使合金的组织更加均匀，进而获得更加优异的强度、伸长率和耐腐蚀性能。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
合金成分(质量百分比)：Ni 4％，Al 6％，Si 0.15％，In 0.01％，Nd 0.05％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入纯铟和铜钕中间合金，在1300℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1200℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在950℃下进行均匀化处理，保温8h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在850℃下进行热轧，总加工率为80％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在600℃下进行中间退火，保温6h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为80％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在600℃下进行成品退火，保温8h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例2
合金成分(质量百分比)：Ni 8％，Al 2％，Si 0.5％，In 0.1％，Nd 0.01％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入纯铟和铜钕中间合金，在1350℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1250℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在800℃下进行均匀化处理，保温12h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在950℃下进行热轧，总加工率为95％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在800℃下进行中间退火，保温2h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为60％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在850℃下进行成品退火，保温2h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例3
合金成分(质量百分比)：Ni 6％，Al 2％，Si 0.3％，In 0.05％，Nd 0.03％，Sn0.25％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入纯铟、纯锡和铜钕中间合金，在1320℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1220℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在900℃下进行均匀化处理，保温8h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在900℃下进行热轧，总加工率为90％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在700℃下进行中间退火，保温4h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为70％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在700℃下进行成品退火，保温4h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例4
合金成分(质量百分比)：Ni 6％，Al 4％，Si 0.2％，Nd 0.04％，Sn 0.1％，La0.01％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入铜镧中间合金、纯锡和铜钕中间合金，在1320℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1200℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在850℃下进行均匀化处理，保温8h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在900℃下进行热轧，总加工率为85％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在750℃下进行中间退火，保温4h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为60％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在750℃下进行成品退火，保温4h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例5
合金成分(质量百分比)：Ni 5％，Al 3％，Si 0.4％，Sn 0.5％，La 0.05％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入铜镧中间合金和纯锡，在1300℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1250℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在850℃下进行均匀化处理，保温12h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在950℃下进行热轧，总加工率为80％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在650℃下进行中间退火，保温4h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为70％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在800℃下进行成品退火，保温4h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例6
合金成分(质量百分比)：Ni 7％，Al 5％，Si 0.2％，In 0.02％，Sn 0.3％，La0.03％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入铜镧中间合金、纯锡和纯铟，在1350℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1200℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在850℃下进行均匀化处理，保温10h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在950℃下进行热轧，总加工率为95％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在750℃下进行中间退火，保温4h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为80％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在800℃下进行成品退火，保温6h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例7
合金成分(质量百分比)：Ni,6％，Al 3％，Si 0.3％，Nd 0.02％，Sn 0.4％，La0.04％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入铜镧中间合金、纯锡和铜钕中间合金，在1350℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1250℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在900℃下进行均匀化处理，保温8h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在900℃下进行热轧，总加工率为85％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在800℃下进行中间退火，保温4h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为70％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在750℃下进行成品退火，保温6h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例8
合金成分(质量百分比)：Ni 8％，Al 4％，Si 0.4％，In 0.02％，Nd 0.02％，La0.02％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入铜镧中间合金、纯铟和铜钕中间合金，在1350℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1200℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在850℃下进行均匀化处理，保温10h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在900℃下进行热轧，总加工率为80％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在700℃下进行中间退火，保温6h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为75％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在750℃下进行成品退火，保温8h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例9
合金成分(质量百分比)：Ni 7％，Al 4％，Si 0.2％，In 0.04％，Sn 0.2％，La0.03％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入铜镧中间合金、纯铟和纯锡，在1300℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1250℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在950℃下进行均匀化处理，保温10h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在850℃下进行热轧，总加工率为90％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在800℃下进行中间退火，保温6h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为80％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在800℃下进行成品退火，保温8h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
实施例10
合金成分(质量百分比)：Ni 6％，Al 3％，Si 0.2％，In 0.03％，Nd 0.03％，La0.02％，和余量的Cu。
制备过程：
(1)将电解铜、电解镍、纯铝和铜硅中间合金加入真空感应炉中进行熔炼，待上述材料熔化后，加入铜镧中间合金、纯铟和铜钕中间合金，在1300℃下进行熔炼，待熔体完全熔化后，均匀搅拌，得到合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的合金熔体在1200℃下保温30min后进行浇铸，得到铸锭；
(3)将步骤(2)得到的铸锭置于箱式炉中，在850℃下进行均匀化处理，保温10h后空冷至室温，得到均匀化铸锭；
(4)将步骤(3)得到的均匀化铸锭置于箱式炉中，在900℃下进行热轧，总加工率为90％，保温2h后冷却至室温，得到热轧态合金；
(5)将步骤(4)得到的热轧态合金坯置于箱式炉中，在700℃下进行中间退火，保温6h后空冷至室温，得到退火后的板坯；
(6)将步骤(5)得到的退火后的板坯进行表面处理，去除表面氧化层，随后在常温下进行冷轧，总加工率为70％，得到冷轧带坯；
(7)将步骤(6)得到的冷轧带坯在800℃下进行成品退火，保温6h后空冷至室温，得到抗变色耐磨铜合金。
对比例
成分(质量百分比)：Ni 6％，Al 2％，和余量的Cu；
制备过程同实施例1。
图1为本发明实施例2～5、实施例8和对比例制备的铜合金的实物图。由图1可以看出，本发明制备的铜合金呈玫瑰色，且色泽美观。
表1 实施例1～10和对比例的合金的成分组成
Ni Al Si In Nd Sn La Cu
对比例 6 2 / / / / / 余量
实施例1 4 6 0.15 0.01 0.05 / / 余量
实施例2 8 2 0.5 0.1 0.01 / / 余量
实施例3 6 2 0.3 0.05 0.03 0.25 / 余量
实施例4 6 4 0.2 / 0.04 0.1 0.01 余量
实施例5 5 3 0.4 / / 0.5 0.05 余量
实施例6 7 5 0.2 0.02 / 0.3 0.03 余量
实施例7 6 3 0.3 / 0.02 0.4 0.04 余量
实施例8 8 4 0.4 0.02 0.02 / 0.02 余量
实施例9 7 4 0.2 0.04 / 0.2 0.03 余量
实施例10 6 3 0.2 0.03 0.03 / 0.02 余量
表2 实施例1～10和对比例制备的合金的性能
Figure BDA0003410339750000131
由以上实施例可以看出，本发明提供的抗变色耐磨铜合金呈玫瑰色，并且具有优异的抗变色、耐腐蚀、耐磨损性能，抗拉强度为450MPa，伸长率为32％，导电率为17％，布氏硬度为118HB，色度参数为80/9/12，腐蚀速率为0.47g/m2·h。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种抗变色耐磨铜合金，按质量百分比计，包括Ni 4～8％，Al 2～6％和Si 0.15～0.5％，还包括In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上，其中，In 0.01～0.1％、Nd 0.01～0.05％、Sn 0.1～0.5％、La 0.01～0.05％，余量为Cu；
所述抗变色耐磨铜合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜合金原料依次进行熔炼和铸造，得到铸锭；
(2)将所述步骤(1)得到的铸锭进行均匀化处理后热轧，得到热轧态合金；所述均匀化处理的温度为800～950℃，均匀化处理的时间为8～12h；所述热轧的温度为850～950℃，热轧的时间为2～3h，热轧的总加工率为80～95％；
(3)将所述步骤(2)得到的热轧态合金依次进行中间退火、冷轧和成品退火，得到抗变色耐磨铜合金；所述中间退火的温度为600～800℃，中间退火的时间为2～6h；所述冷轧的总加工率为60～80％；所述成品退火的温度为600～850℃，成品退火的时间为2～8h。
2.根据权利要求1所述的抗变色耐磨铜合金，其特征在于，按质量百分比计，所述抗变色耐磨铜合金包括Ni 5～7％，Al 3～5％和Si 0.2～0.4％，还包括In、Nd、Sn和La中的两种或两种以上，其中，In 0.02～0.05％、Nd 0.02～0.04％、Sn 0.25～0.4％、La 0.02～0.04％，余量为Cu。
3.权利要求1或2所述抗变色耐磨铜合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜合金原料依次进行熔炼和铸造，得到铸锭；
(2)将所述步骤(1)得到的铸锭进行均匀化处理后热轧，得到热轧态合金；所述均匀化处理的温度为800～950℃，均匀化处理的时间为8～12h；所述热轧的温度为850～950℃，热轧的时间为2～3h，热轧的总加工率为80～95％；
(3)将所述步骤(2)得到的热轧态合金依次进行中间退火、冷轧和成品退火，得到抗变色耐磨铜合金；所述中间退火的温度为600～800℃，中间退火的时间为2～6h；所述冷轧的总加工率为60～80％；所述成品退火的温度为600～850℃，成品退火的时间为2～8h。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中熔炼的温度为1300～1350℃。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中铸造的温度为1200～1250℃。
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