一種高強度錫黃銅合金材料及其制備方法
【專利摘要】一種高強度錫黃銅合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：錳0.7-0.9、鋅11.5-11.9、鐵0.3-0.5、硼0.1-0.2、鉻0.4-0.6、錫8.2-8.5、鋁0.6-0.9、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、余量為銅。本發(fā)明合金通過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；添加錳、鐵、鋁，使得合金的強度高，加工性能優(yōu)異；通過添加錫、硼、鉻等元素，增加了耐腐蝕性，還具有良好的導(dǎo)電性，可用于生產(chǎn)壓力加工產(chǎn)品,也可以用于生產(chǎn)鑄造產(chǎn)品。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級左右，明顯提高成品率。
【專利說明】一種高強度錫黃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，尤其涉及一種高強度錫黃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，用于不同的場所。目前我國現(xiàn)有的銅合金仍存在一些問題，如合金內(nèi)含有大量雜質(zhì)元素，高溫疲勞性差、高溫強度低；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；還不能滿足市場要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高強度錫黃銅合金材料及其制備方法，該銅合金材料具有強度高、耐腐蝕、加工性能好的優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高強度錫黃銅合金材料，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:錳 0.7-0.9、鋅 11.5-11.9、鐵 0.3-0.5、硼 0.1-0.2、鉻 0.4-0.6、錫 8.2-8.5、鋁 0.6-0.9、Zr0.06-0.09、L1.2-0.4、余量為銅。
[0005]所述的高強度錫黃銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:
(1)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.6-1比例作為銅基質(zhì)來源，將純銅加入投入爐中熔化，進行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2)、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為:(1)錳、硼；(2)鋅、鋁；(3)鎳、錫；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為20-24分鐘，投料后攪拌均勻。
[0006]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以230_240°C /小時速率升溫至280_300°C，保溫50-60分鐘，再以240-250°C /小時速率升溫至600-615°C，保溫1-2小時；再以270_280°C /小時速率降溫至80-90°C，保溫1-2小時；再以240-250°C /小時速率升溫至380-400°C，保溫1-2小時；再以240-260°C /小時速率降溫至80-100°C;再以200-21 (TC /小時速率升溫至320-330°C，保溫2-3小時，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8-12、凹凸棒土 8-12、蛭石5-8、凹凸棒土 8-10、麥飯石3-4、樹木灰燼1-2、氯化鉀5_8、氟化鈣3_5、硝酸鈉3_5 ；其制備方法是將二氧化娃、凹凸棒土、蛭石、凹凸棒土、麥飯石、樹木灰焊混合，加熱至2600-3000°C，攪拌1-2小時，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時，過濾，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)明合金通過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；通過添加錳、鐵、鋁，使得合金的強度很高，加工性能優(yōu)異；通過添加錫、硼、鉻等元素，增加了耐腐蝕性，該合金還具有良好的導(dǎo)電性，可用于生產(chǎn)壓力加工產(chǎn)品，也可以用于生產(chǎn)鑄造產(chǎn)品。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級左右，明顯提高成品率。
【具體實施方式】
[0009]一種高強度錫黃銅合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:錳
0.7-0.9、鋅 11.5-11.9、鐵 0.3-0.5、硼 0.1-0.2、鉻 0.4-0.6、錫 8.2-8.5、鋁 0.6-0.9、Zr0.06-0.09、L1.2-0.4、余量為銅。
[0010]所述的高強度錫黃銅合金材料的生產(chǎn)方法為:
(I)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.8比例作為銅基質(zhì)來源，將純銅加入投入爐中熔化，進行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2 )、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為:(I)錳、硼；(2 )鋅、鋁；(3 )鎳、錫；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為22分鐘，投料后攪拌均勻。
[0011]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以235°C /小時速率升溫至290°C，保溫55分鐘，再以245°C /小時速率升溫至606°C，保溫1.5小時；再以275°C /小時速率降溫至85°C，保溫1.5小時；再以245°C /小時速率升溫至390°C，保溫1.4小時；再以250°C /小時速率降溫至90°C ;再以205°C /小時速率升溫至325°C，保溫2.5小時，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8、凹凸棒土 8、蛭石
8、凹凸棒土 8、麥飯石3、樹木灰燼1、氯化鉀8、氟化鈣5、硝酸鈉5 ;其制備方法是將二氧化娃、凹凸棒土、蛭石、凹凸棒土、麥飯石、樹木灰焊混合,加熱至2600-3000°C,攪拌1-2小時，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時，過濾，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] 本實施例高強度錫黃銅合金材料，抗拉強度6 b為575Mpa，屈服強度534MPa，硬度值HB為143，導(dǎo)電率%IACS66,軟化溫度600°C，20°C延伸率13.6%。
【權(quán)利要求】
1.一種高強度錫黃銅合金材料，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:錳 0.7-0.9、鋅 11.5-11.9、鐵 0.3-0.5、硼 0.1-0.2、鉻 0.4-0.6、錫 8.2-8.5、鋁 0.6-0.9、Zr0.06-0.09、L1.2-0.4、余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度錫黃銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于: (1)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.6-1比例作為銅基質(zhì)來源，將純銅加入投入爐中熔化，進行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等； (2)、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為:(1)錳、硼；(2)鋅、鋁；(3)鎳、錫；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為20-24分鐘，投料后攪拌均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強度錫黃銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的鑄后熱處理是:先由室溫以230-240°C /小時速率升溫至280-300°C，保溫50-60分鐘，再以240-2500C /小時速率升溫至600-615°C，保溫1-2小時；再以270_280°C /小時速率降溫至80-90°C，保溫1-2小時；再以240-250°C /小時速率升溫至380-400°C，保溫1_2小時；再以240-260°C /小時速率降溫至80-100°C ;再以200-210°C /小時速率升溫至320_330°C，保溫2-3小時，取出空冷即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強度錫黃銅合金材料的生產(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8-12、凹凸棒土8-12、蛭石5-8、凹凸棒土8-10、麥飯石3_4、樹木灰焊1-2、氯化鉀 5_8、氟化韓3_5、硝酸鈉3_5 ;其制備方法是將二氧化娃、凹凸棒土、蛭石、凹凸棒土、麥飯石、樹木灰焊混合,加熱至2600-3000°C,攪拌1-2小時,冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時，過濾，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】C22C9/04GK104032173SQ201410197542
【公開日】2014年9月10日 申請日期: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 申請人:蚌埠市宏威濾清器有限公司