[發明專利]低收縮耐腐蝕的黃銅合金

有效

• 申請號: 201210321643.7
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN103667776A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 吳威德;羅文麟;呂鴻慶;林盈君
• 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: 張海濤

技術領域

本發明涉及一種黃銅合金，且特別涉及低收縮耐腐蝕的黃銅合金。

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的雜質。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。

早期的黃銅研究大多利用鉍取代對人類有害的鉛作為切削元素，含鉍無鉛黃銅的鑄造性能優良、機械加工及后續拋光、電鍍處理合格率高，所以鉍無疑是取代鉛的第一考慮。鉍的化學性質與砷、銻類似，且砷、銻已被發現可抑制黃銅脫鋅現象，但鉍元素在黃銅合金中，容易偏析于晶界上，在二次加工(緞造、焊接)容易造成材料破裂。且鉍元素具有微弱放射性，事實上對人體有害，故鉍元素雖然在短期間可以取代鉛元素，但在中長期來看，尋求其它合金元素來取代鉛、鉍的研究勢在必行。

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，為業界急需改進的目標，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，提供一種添加生醫元素鈮的低收縮耐腐蝕的黃銅合金，克服現有的黃銅合金材料因不可避免的脫鋅行為導致其鑄件嚴重腐蝕穿孔，而影響合金使用安全的缺陷。添加生醫元素鈮的低收縮耐腐蝕的黃銅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，能用于船艦等高腐蝕行為環境，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。依據本發明提出的低收縮耐腐蝕的黃銅合金的組成按重量百分比計為：銅：58-64％，錫：0.1-0.3％，鉛：不大于0.25％，磷：0.01-0.15％，以及選自鎳、鈮、鋯或鋁元素中至少兩種元素且總和為0.01-0.4％，其余為鋅(Zn)和不可避免的雜質，而且，所述的低收縮耐腐蝕的黃銅合金組成中銅加鋅不小于98wt％。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術方案來實現。

前述的低收縮耐腐蝕的黃銅合金，其中所述的鈮按重量百分比計為0.07-0.15％。

前述的低收縮耐腐蝕的黃銅合金，其中所述的錫按重量百分比計為0.15-0.25％。

前述的低收縮耐腐蝕的黃銅合金，其中所述的鉛按重量百分比計為0.08-0.2％。

前述的低收縮耐腐蝕的黃銅合金，其中所述的磷按重量百分比計為0.08-0.15％。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術方案來實現。低收縮耐腐蝕的黃銅合金的組成按重量百分比計為：銅：58-64％，錫：0.15-0.25％，鉛：0.08-0.2％，磷：0.08-0.15％，及其它元素如鎳、鈮、鋯、鋁中至少選擇兩種合計添加0.07-0.25％，其余為鋅和不可避免的雜質，而且，所述的低收縮耐腐蝕的黃銅合金組成中銅加鋅不小于98wt％。

本發明的低收縮耐腐蝕的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，與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本發明的主要技術內容如下：

為達到上述目的，本發明提供的低收縮耐腐蝕的黃銅合金中鈮的含量可與鎳、鋯、鋁中至少之一按重量百分比添加達總和計為0.01-0.4％。在本發明實施例中，鈮的含量為0.07-0.15％，鑄造后可以使收縮量大幅降低、流動性提高，并且黃銅中的α相變多，提高其抗脫鋅能力。

為達到上述目的，本發明提供的低收縮耐腐蝕的黃銅合金中鋁的含量按重量百分比計為0.01-0.4％。在本發明實施例中，鋁的含量為0.07-0.15％，適當的添加鋁可以除氧，凈化銅液，一旦過多變會造成氧化鋁殘留，容易形成夾渣。