一種閥門(mén)銅合金材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種閥門(mén)銅合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：鎳7.0-7.5、硅1.2-1.4、鋅17.7-18.1、V0.4-0.7、Ti0.6-0.9、余量為銅。本發(fā)明黃銅合金通過(guò)添加鎳、硅、V、Ti等元素，提高了銅合金的硬度和耐磨性能，改善了切削性能和耐腐蝕性，具有良好的抗折性能；通過(guò)合理控制鑄后處理溫度，使用廢銅作為原料，使芯部硬度與表面硬度基本一致，合金品質(zhì)均一。本發(fā)明銅合金適用于制作閥門(mén)等易腐蝕的零件。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級(jí)左右，明顯提高成品率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種閥門(mén)銅合金材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬合金材料的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種閥門(mén)銅合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅因其良好的導(dǎo)電性，可塑性，耐腐蝕性，應(yīng)用非常廣泛。在銅合金中添加鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等元素，可以改善銅的性能，用于不同的場(chǎng)所。目前我國(guó)現(xiàn)有的銅合金仍存在一些問(wèn)題，如合金內(nèi)含有大量雜質(zhì)元素，高溫疲勞性差、高溫強(qiáng)度低；硬度低，耐磨性差、摩擦系數(shù)大，使用壽命短；導(dǎo)電性差，浪費(fèi)電能；彎曲加工性能差，容易折斷；質(zhì)量重，施工困難；還不能滿足市場(chǎng)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種閥門(mén)銅合金材料及其制備方法，該銅合金材料具有抗折性好、硬度高、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種閥門(mén)銅合金材料，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:鎳
7.0-7.5、硅 1.2-1.4、鋅 17.7-18.1、V0.4-0.7、T1.6-0.9、余量為銅。
[0005]所述的閥門(mén)銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:
(1)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.3-0.6比例作為銅基質(zhì)來(lái)源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2)、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)?(1)鎳、Ti;(2)鋅；(3)其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為21-26分鐘，投料后攪拌均勻。
[0006]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以220_230°C /小時(shí)速率升溫至400_420°C，再以250-2600C /小時(shí)速率降溫至300-320°C，再以220_230°C /小時(shí)速率升溫至540_550°C，保溫1-2小時(shí)；再以260-270°C /小時(shí)速率降溫至100_120°C，保溫1-2小時(shí)；再以220_230°C /小時(shí)速率升溫至360-380°C，保溫1-2小時(shí)；再以250_260°C /小時(shí)速率降溫至100-120°C ；再以150-160°C /小時(shí)速率升溫至270-280°C，保溫2_3小時(shí)，取出空冷即得。
[0007]所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:二氧化硅15-20、白云石3-5、苦菱土4-8、粘土 30-35、欽白粉2_3、莖石6-8、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、樹(shù)木灰焊l-2、Na2TiF68_10、氟硅酸鈉3-4 ;其制備方法是將二氧化硅、白云石、苦菱土、粘土、鈦白粉、瑩石、玉石粉、蒙脫石、樹(shù)木灰燼混合，加熱至2600-3000°C，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時(shí)，過(guò)濾，濾渣反復(fù)用清水洗凈，烘干，與其它成分合并混合均勻即得。
[0008]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明黃銅合金通過(guò)添加鎳、硅、V、Ti等元素，提高了銅合金的硬度和耐磨性能，改善了切削性能和耐腐蝕性，具有良好的抗折性能；通過(guò)合理控制鑄后處理溫度，使用廢銅作為原料，使芯部硬度與表面硬度基本一致，合金品質(zhì)均一。本發(fā)明銅合金適用于制作閥門(mén)等易腐蝕的零件。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級(jí)左右，明顯提聞成品率。
【具體實(shí)施方式】
[0009]一種閥門(mén)銅合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:鎳7.0-7.5、硅
1.2-1.4、鋅 17.7-18.1、V0.4-0.7、T1.6-0.9、余量為銅。
[0010]所述的閥門(mén)銅合金材料的生產(chǎn)方法如下:
(1)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.5比例作為銅基質(zhì)來(lái)源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2)、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)?(1)鎳、Ti;(2)鋅；(3)其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為24分鐘，投料后攪拌均勻。
[0011]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以225°C /小時(shí)速率升溫至410°C，再以255°C /小時(shí)速率降溫至310°C，再以225°C /小時(shí)速率升溫至545°C，保溫1.5小時(shí)；再以265°C /小時(shí)速率降溫至110°C，保溫1.5小時(shí)；再以225°C /小時(shí)速率升溫至370°C，保溫1.5小時(shí)；再以255°C /小時(shí)速率降溫至110°C ;再以155°C /小時(shí)速率升溫至275°C，保溫2.5小時(shí)， 取出空冷即得。
[0012]所述的精煉劑由下列重量份(公斤)的原料制成:二氧化硅15、白云石3、苦菱土
4、粘土 30、鈦白粉2、瑩石8、玉石粉4、蒙脫石1、樹(shù)木灰燼2、Na2TiF68、氟硅酸鈉3 ;其制備方法是將二氧化硅、白云石、苦菱土、粘土、鈦白粉、瑩石、玉石粉、蒙脫石、樹(shù)木灰燼混合，加熱至2600-3000°C，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1_2小時(shí)，過(guò)濾，濾渣反復(fù)用清水洗凈，烘干，與其它成分合并混合均勻即得。
[0013]本實(shí)施例閥門(mén)銅合金材料，抗拉強(qiáng)度6 b為587Mpa，屈服強(qiáng)度520MPa，硬度值HB為160，導(dǎo)電率％IACS68，軟化溫度590°C，20°C延伸率13.6%。
【權(quán)利要求】
1.一種閥門(mén)銅合金材料，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:鎳7.0-7.5、硅 1.2-1.4、鋅 17.7-18.1、V0.4-0.7、T1.6-0.9、余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門(mén)銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于: (I)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.3-0.6比例作為銅基質(zhì)來(lái)源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等； (2 )、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)?(I)鎳、Ti ; (2 )鋅；(3 )其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為21-26分鐘，投料后攪拌均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥門(mén)銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的鑄后熱處理是:先由室溫以220-230°C /小時(shí)速率升溫至400-420°C，再以250-260°C /小時(shí)速率降溫至300-320°C，再以220-230°C /小時(shí)速率升溫至540_550°C，保溫1_2小時(shí)；再以260-2700C /小時(shí)速率降溫至100-120°C，保溫1-2小時(shí)；再以220_230°C /小時(shí)速率升溫至360-380°C，保溫1-2小時(shí)；再以250-260°C /小時(shí)速率降溫至100-120°C;再以150-160。。/小時(shí)速率升溫至270-280°C，保溫2-3小時(shí)，取出空冷即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥門(mén)銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:二氧化硅15-20、白云石3-5、苦菱土 4-8、粘土 30-35、鈦白粉2_3、瑩石6-8、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、樹(shù)木灰燼1-2、Na2TiF6 8_10、氟硅酸鈉3_4 ;其制備方法是將二氧化硅、白云石、苦菱土、粘土、鈦白粉、瑩石、玉石粉、蒙脫石、樹(shù)木灰燼混合，加熱至2600-3000°C，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時(shí)，過(guò)濾，濾渣反復(fù)用清水洗凈， 烘干，與其它成分合并混合均勻即得。
【文檔編號(hào)】C22C9/04GK104032167SQ201410197406
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】陳大軍 申請(qǐng)人:蚌埠市宏威濾清器有限公司