含微量稀土的鉍黃銅合金拉制棒及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含微量稀土的鉍黃銅拉制棒，其合金成分是：按重量百分比由以下組分組成：Cu：58.0％～61.0％，Bi：0.8％～1.5％，雜質(zhì)元素：Pb≤0.03％，F(xiàn)e≤0.15％，Sn≤0.15％，Al≤0.10％，Ni≤0.10％，Mn≤0.02％，Si≤0.02％，Cd≤0.003％，余量為Zn；稀土變質(zhì)劑添加量為：0.05％～0.15％。其制造方法，包括以下步驟：配料；熔煉；連鑄；擠壓；中間退火；冷拉伸；成品退火。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是：有效解決了鉍黃銅力學性能較低，消除拉制棒在使用熱加工、或遇熱時開裂?？勺鳛殂U黃銅棒的優(yōu)良代用材料，為無鉛易切削黃銅棒市場提供大批量、低成本的高性能環(huán)保新材料。
【專利說明】含微量稀土的鉍黃銅合金拉制棒及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金拉制棒，具體涉及一種含微量稀土的鉍黃銅合金拉制棒及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無鉛易切削鉍黃銅是以銅鋅為基礎(chǔ)加入一定量鉍的黃銅合金，以鉍代鉛，其切削性能與鉛黃銅相當或接近。然而，目前已開發(fā)使用的鉍黃銅材是以鑄棒和擠制棒為主，主要是由于鉍在銅中固溶度極低，熔煉過程中易產(chǎn)生成分偏析，影響鑄錠內(nèi)部質(zhì)量。鉍常呈脆性薄膜分布在黃銅晶界上，既產(chǎn)生熱脆性，又產(chǎn)生冷脆性，易于導致冷拉伸后熱加工、或遇熱時開裂。產(chǎn)品存在著強度、硬度不夠高、尺寸精度不夠等問題，使其應用受到約束。為進一步擴大高鉍銅鋅合金棒的使用范圍，有必要提高該合金的性能并改進其生產(chǎn)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明是為了解決上述不足，利用稀土元素作為有色金屬重要的合金化元素，對金屬熔液具有較好的除氣、凈化、精煉作用，對金屬組織有細化、改性的作用，提供了一種含微量稀土的鉍黃銅合金拉制棒及其制造方法。
[0004]本發(fā)明的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):一種含微量稀土的鉍黃銅拉制棒，其合金成分是:按重量百分比由以下組分組成:Cu:58.0%~61.0%，B1:0.8%~
1.5%，雜質(zhì)元素:Pb≤0.03%, Fe ≤ 0.15%, Sn ≤ 0.15%, Al ≤ 0.10%, Ni ≤ 0.10%,Mn≤0.02%，Si ≤ 0.02%, Cd ≤ 0.003%，余量為Zn ;稀土變質(zhì)劑添加量為:0.05%~
0.15%，所述稀土變質(zhì)劑是指鈰、鑭等金屬的混合體。
[0005]所述含微量稀土的鉍黃銅拉制棒的制造方法，包括以下步驟:
[0006]配料:按合金配比配料2500kg/爐；
[0007]熔煉:在熔煉爐中分批投入銅和部分鋅熔化攪拌；待以上所述的銅、鋅全部熔化后，加入余量鋅和鉍；全部熔化后，攪拌合金液5-10分鐘使其均勻，然后升溫除渣精煉、噴火精煉；取樣檢測化學成分合格，靜置保溫；變質(zhì)處理:加入稀土變質(zhì)劑，使其充分熔化攪拌均勻，靜置保溫、除渣之后，轉(zhuǎn)爐流至保溫爐；
[0008]連鑄:在保溫爐進行水平連鑄0) 140圓錠，鑄造速度為6~10m/h，“紅錠”引鑄，鋸切成錠子；
[0009]擠壓:在斜底式燃油加熱爐緩慢把錠子加熱至650~750°C，擠壓速度為15~35mm/s,擠壓比為15~45,熱擠壓得擠制棒；
[0010]中間退火:擠制棒輥底式連續(xù)退火580~600°C、加熱60~90分鐘；
[0011]冷拉伸:酸洗干凈后在拉伸機進行拉伸，得到拉制棒，道次加工率約20% ；
[0012]成品退火:輥底式連續(xù)退火，使其力學性能符合客戶需要。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是:稀土變質(zhì)劑的加入能夠顯著改變鉍黃銅金相組織特征，如:有效細化晶粒，清除晶界雜質(zhì)，減小合金化學成分偏析，析出硬質(zhì)的稀土強化相，消除鉍呈脆性薄膜分布在黃銅晶界上，使之球化粒狀彌散分布，中間退火使基體的鉍發(fā)生了重熔和團聚，也促進鉍球化粒狀分布，上述金相組織特征的轉(zhuǎn)變使得鉍黃銅的力學性能得到有效提高；有效解決了鉍黃銅力學性能較低，消除拉制棒在使用熱加工、或遇熱時開裂?？勺鳛殂U黃銅棒的優(yōu)良代用材料，為無鉛易切削黃銅棒市場提供大批量、低成本的高性能環(huán)保新材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步詳述:
[0016]一種含微量稀土的鉍黃銅拉制棒，其合金成分是:按重量百分比由以下組分組成:Cu:58.0 % ~61.0 %，B1:0.8 % ~1.5 %，雜質(zhì)元素:Pb ≤ 0.03 %，F(xiàn)e ≤ 0.15 %，Sn ( 0.15%, Al ( 0.10%, Ni ( 0.10%, Mn ( 0.02%, Si ( 0.02%, Cd ( 0.003%，余量為Zn ;稀土變質(zhì)劑添加量為:0.05%~0.15%，所述稀土變質(zhì)劑是指鈰、鑭等金屬的混合體。
[0017]如圖1所示，所述含微量稀土的鉍黃銅拉制棒的制造方法，包括以下步驟:
[0018]配料:按合金配比配料2500kg/爐；
[0019]熔煉:在熔煉爐中分批投入銅和部分鋅熔化攪拌；待以上所述的銅、鋅全部熔化后，加入余量鋅和鉍；全部熔化后，攪拌合金液5-10分鐘使其均勻，然后升溫除渣精煉、噴火精煉；取樣檢測化學成分合格，靜置保溫；變質(zhì)處理:加入稀土變質(zhì)劑，使其充分熔化攪拌均勻，靜置保溫、除渣之后，轉(zhuǎn)爐流至保溫爐；
[0020]連鑄:在保溫爐進行水平連鑄0) 140圓錠，鑄造速度為6~10m/h，“紅錠”引鑄，鋸切成錠子；
[0021]擠壓:在斜底式燃油加熱爐緩慢把錠子加熱至650~750°C，擠壓速度為15~35mm/s,擠壓比為15~45,熱擠壓得擠制棒；
[0022]中間退火:擠制棒輥底式連續(xù)退火580~600°C、加熱60~90分鐘；
[0023]冷拉伸:酸洗干凈后在拉伸機進行拉伸，得到拉制棒，道次加工率約20% ；
[0024]成品退火:輥底式連續(xù)退火，使其力學性能符合客戶需要。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種含微量稀土的鉍黃銅拉制棒，其特征在于:其合金成分是:按重量百分比由以下組分組成:Cu:58.0 %~61.0 %，B1:0.8 %~1.5%,雜質(zhì)元素:Pb ( 0.03 %,Fe ^ 0.15 %, Sn ^ 0.15 %, Al ^ 0.10 %, Ni ^ 0.10 %, Mn ^ 0.02 %, Si ^ 0.02 %,Cd ( 0.003 %，余量為Zn ;稀土變質(zhì)劑添加量為:0.05 %~0.15 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含微量稀土的鉍黃銅拉制棒，其特征在于:所述稀土變質(zhì)劑為鈰、鑭等金屬的混合體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含微量稀土的鉍黃銅拉制棒的制造方法，其特征在于:包括以下步驟: 配料:按合金配比配料2500kg/爐； 熔煉:在熔煉爐中分批投入銅和部分鋅熔化攪拌；待以上所述的銅、鋅全部熔化后，加入余量鋅和鉍；全部熔化后，攪拌合金液5-10分鐘使其均勻，然后升溫除渣精煉、噴火精煉；取樣檢測化學成分合格，靜置保溫；變質(zhì)處理:加入稀土變質(zhì)劑，使其充分熔化攪拌均勻，靜置保溫、除渣之后，轉(zhuǎn)爐流至保溫爐； 連鑄:在保溫爐進行水平連鑄0140圓錠，鑄造速度為6~10m/h，“紅錠”引鑄，鋸切成錠子； 擠壓:在斜底式燃油加熱爐緩慢把錠子加熱至650~750°C，擠壓速度為15~35mm/s，擠壓比為15~45，熱擠壓得擠制棒； 中間退火:擠制棒輥底式連續(xù)退火580~600°C、加熱60~90分鐘； 冷拉伸:酸洗干凈后在拉伸機進行拉伸，得到拉制棒，道次加工率約20% ； 成品退火:輥底式連續(xù)退火，使其力學性能符合客戶需要。
【文檔編號】C22C9/04GK103484710SQ201210324390
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】阮偉光, 李紹遴, 梁紹 申請人:阮偉光