[發明專利]無鉛的銻鎳黃銅合金

無效

• 申請號: 201210019731.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN103205597A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 吳威德;羅文麟;呂鴻慶;彭曉明
• 申請（專利權）人: 摩登島股份有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本發明涉及一種環保黃銅合金，且特別涉及一種無鉛的銻鎳黃銅合金。

背景技術

現有非環保含鉛黃銅的主要成份為銅與鋅，兩者的比例通常為約7∶3或6∶4，此外通常包含較多量雜質。為了讓黃銅能具有良好的機械加工性質，公知的黃銅組成含按重量百分比計為1-3％的鉛。含鉛黃銅為工業上重要材料，廣泛應用于管線、水龍頭、供水/排水系統的金屬裝置或金屬閥等制品。

然而，隨著環保意識抬頭，重金屬對于人體健康的影響與對環境污染的問題逐漸受到重視。因此，限制含鉛合金的使用為目前的趨勢。日本、美國等國陸續修訂相關法規，極力推動降低環境中的含鉛率，涵蓋用于家電、汽車、水周邊產品的含鉛合金材料，特別要求不可從產品浸出鉛至飲用水，且在加工過程中必須避免鉛污染。從而，業界亟欲開發無鉛的黃銅材料，尋找可替代含鉛黃銅，并兼顧鑄造性能、切削性、耐腐蝕性、與機械性質的黃銅合金。

目前已有許多無鉛銅合金配方被報導，例如以硅(Si)取代鉛為主要成分添加于黃銅合金中，例如美國專利US7354489、US20070062615、US20060078458、US2004023441等所公開的無鉛銅合金配方，但這些技術的缺點是制成的黃銅合金切削性不佳。

此外，有文獻及其余專利以添加鉍(Bi)為主要成分而取代鉛添加于黃銅合金中，例如美國專利US7297215、US6974509、US694.55378、US6149739、US5942056、US5653827、US5487867、US5330712、US20060005901、US20040094243、US5637160、US20070039667等所公開的含鉍的黃銅合金。

上述合金配方的鉍含量按重量百分比計約在0.03％-7.0％的范圍，且除了鉍外，各自包含不同的元素成分及特定配比。例如美國專利US6413330系揭露同時包含鉍、硅及其它成分的無鉛銅合金配方。

而中國專利公開號CN101403056公開了以鉍及錳代替鉛的無鉛黃銅合金；然而，高鉍含量容易產生裂紋、夾渣等缺陷，而鉍低錳高則硬度高，不易斷屑，因此切削性差。

另外，還有文獻公開了無鉛銅合金的制程或洗鉛制程的改進，例如美國專利US5904783公開了以鈉、鉀金屬在高溫下處理黃銅合金以減少鉛濾出到供給液的方法；然而，傳統的洗鉛制程僅能在含鉛產品在浸入水中時，減少與水接觸表面的鉛析出，無法將生產原料成分中鉛含量符合美國加州AB-1953法規所規范的銅合金含鉛量降低至0.25wt％以下。

由此可見，現有的黃銅合金產品及其制造方法顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決道，因此新的黃銅合金配比和其制成產品，為業界極需改進的目標，亦屬當前重要研發課題一。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有的無鉛黃銅合金材料在切削加工上所存在的缺陷，而提供一種無鉛無鉍的環保黃銅合金，具有優良的材料性能，良好韌性及加工性，能提高合金的強度和耐腐蝕性，非常適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的無鉛的銻鎳黃銅合金，其各組份的組成按重量百分比計分別為：銅(Cu)59-64％，銻(Sb)0.01-0.25％，鎳(Ni)0.1-1.5％，鋁(Al)0.01-0.15％，錫(Sn)0.1-0.8％，鎂(Mg)0.01-0.45％，鋯(Zr)0.05-0.5％，其余為鋅(Zn)和不可避免的雜質，而且，所述的無鉛的銻鎳黃銅合金組成中銅加鋅大于96.2wt％。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的無鉛的銻鎳黃銅合金，其中所述的銻按重量百分比計為0.1-0.2％。

前述的無鉛的銻鎳黃銅合金，其中所述的鎳按重量百分比計為0.3-1.0％。

前述的無鉛的銻鎳黃銅合金，其中所述的鋁按重量百分比計為0.05-0.12％。

前述的無鉛的銻鎳黃銅合金，其中所述的鎂按重量百分比計為0.1-0.3％。前述的無鉛的銻鎳黃銅合金，其中所述的錫按重量百分比計為0.3-0.6％。

前述的無鉛的銻鎳黃銅合金，其中所述的鋯按重量百分比計為0.1-0.3％。前述的無鉛的銻鎳黃銅合金，其中所述的銅按重量百分比計為61-63％。