[發明專利]一種耐脫鋅腐蝕的低銻鋁黃銅合金及其制造方法

無效

• 申請號: 200810163233.8
• 申請日: 2008-12-10
• 公開（公告）號: CN101440443A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 劉慶;張明;屈志;蔡泊華
• 申請（專利權）人: 寧波博威集團有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;C22F1/08
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 張一平

技術領域

本發明涉及一種復雜黃銅合金，尤其涉及一種具有優異的耐脫鋅腐蝕性能、衛生安全性能、優良的機械性能、冷熱成型性能和切削性能以及可拋光電鍍性能的低銻鋁黃銅合金及其制造方法，它特別適用于飲用水供水系統和衛生潔具、管道、鑄件、閥件、連接件、五金裝飾、電子電訊、家用電氣以及機械制造業中的部件制造等領域，它是一種有利于生態環境的金屬材料。

背景技術

復雜黃銅是具有較高的強度和優良冷熱成型性能的低成本材料，被廣泛地應用于五金、汽車交通、飲用水工程、供水系統及艦船、電子電訊、耐磨耐壓的機器制造等領域。但是，隨著國際銅資源日趨緊缺的趨勢，世界各國都在力求使銅產品和制品向低成本減量化、小型化、多功能化、無危害化方向發展，人們對復雜黃銅在保證低成本的前提下，既要具有其優良的機械性能和冷熱成型性能的同時，又要具有耐脫鋅性能和切削性能，特別是在飲用水工程使用時還要具有無危害化的衛生安全性能，以提升生態環境和人類健康的保障水平。

目前國際正在實施EHS計劃(E環保、H健康、S安全)世界各國銅加工企業都正在研發一些無危害的無鉛黃銅和復雜黃銅，特別是耐脫鋅腐蝕的無危害化的新型黃銅合金。

近幾年來，國內外耐脫鋅的復雜黃銅，分別是采用以稀土元素、砷加入黃銅合金中，形成耐脫鋅的復雜黃銅，雖然提高了復雜黃銅的機械性能、成型性能和耐脫鋅腐蝕的性能，但也有一定的缺點，甚至還不能充分滿足人類健康和生態環境的新要求，例如：日本專利JP56-29643《耐腐蝕快削黃銅》，該合金為銅-鋅-稀土系黃銅合金，其特征在于含有8～43wt％的鋅、0.05～2wt％稀土元素，并可選擇鎂、鋁、鐵、錫、磷、硅、砷、銻中的一種或二種以上元素的總和為0.01～2wt％，余量為銅。雖然能提高耐脫鋅腐蝕性能，但其鑄造過程中稀土元素加入0.05％以上時，操作較復雜，而且在連續規模化生產中，稀土元素的含量穩定性較差，成本較高，甚至會影響鑄造性能。采用加砷的黃銅合金，也能提高黃銅的耐脫鋅性能，但在熔鑄過程中易造成環境污染，甚至會給人類健康造成危害。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種具有優異的耐脫鋅性能、衛生安全性能和優良的切削性能、冷熱成型性能、機械性能，并且環保的低銻鋁黃銅合金。

本發明所要解決的另一個技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種制造上述低銻鋁黃銅合金的方法。

本發明是通過提供具有如下各種合金元素組成的低銻鋁黃銅合金而實現的：

本發明耐脫鋅腐蝕的低銻鋁黃銅合金的組成為：銅：58.8～63wt％、鋁：0.25～0.65wt％、銻：0.105～0.35wt％、鉛：0.03～0.25wt％、其它元素：0.04～1.5wt％、其余為鋅和不可避免的雜質；并且(銅+鋅+鋁+銻+鉛)wt％>98.2wt％；所述的其它元素是選自硼、錫、磷、鎳、鉍、鐵中的至少一種元素。

優選地，所述的合金組成中銅的含量為59.2～63wt％、鋁的含量為：0.3～0.65％、銻的含量為：0.105～0.28wt％、鉛的含量為：0.04～0.24wt％、其它元素含量為：0.05～1.4wt％。

在合金組成中含鎳的情況下，鎳的優選含量為：0.1～0.4wt％。

在合金組成中含硼的情況下，硼的優選含量為：0.0002～0.03wt％。

本發明制備低銻鋁黃銅合金的方法是：采用合金化處理和覆蓋劑保護去渣凈化的方法熔煉低銻鋁黃銅合金，在1010～1040℃溫度下連續鑄造成黃銅鑄錠，在680～740℃溫度下進行熱加工，然后進行加工率8～30％的冷加工，中間熱處理在450～650℃溫度下退火，最終成品加工率為6～25％，并進行成品在低于380℃溫度下的消除應力退火。

所述的低銻鋁黃銅合金利用鋁在黃銅中鋁的表面離子化傾向比鋅大，而且可優先形成致密的氧化鋁保護膜，防止進一步氧化和脫鋅，特別是在有微量的銻加入時會形成均勻堅固的保護膜的特點，使本黃銅合金達到了象在黃銅合金中加砷加硼一樣的耐脫鋅效果。使本合金不僅具有優異的耐脫鋅性能、衛生安全性能，而且具有優良的機械性能和冷熱成型性能、切削性能。

鋅在黃銅合金中，當鋅含量≤35wt％時，不易脫鋅、切削性能差，當鋅含量>35wt％時，不僅能提高黃銅合金的強度，而且還能提高切削性能，但易造成脫鋅，因而需添加入一定的耐脫鋅元素來提高其耐脫鋅腐蝕的性能。