[發(fā)明專利]一種含硅和鋁的銅基合金棒及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310123662.3
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103194646A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫飛;趙勇
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州金倉合金新材料有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;B22D11/045;B21C23/08;C22F1/08
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含硅和鋁的銅基合金棒及其制備方法。

背景技術(shù)

含鉛銅合金之所以具有好的切削性能和減摩耐磨性能，主要是由于鉛在銅合金以單項存在，在切削時能起到良好的斷屑作用。在摩擦磨損環(huán)境下，由于鉛的剪切強度非常低，銅合金零件表面的鉛使得含鉛銅合金的摩擦系數(shù)比較低。所以，鉛元素在黃銅合金中較普遍使用。

但是，鉛在加熱到400-500℃時會有鉛蒸汽逸出并形成鉛煙，在用鉛錠制造鉛粉和極板的過程中都會有鉛塵散發(fā)，污染空氣，當(dāng)空氣中鉛煙塵達到一定濃度對人體是有害的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含硅和鋁的銅基合金棒，該銅基合金棒在保持或不明顯地降低原含鉛錫青銅切削性及耐磨減摩性的基礎(chǔ)上，杜絕了鉛的加入并通過添加硅和鋁元素抑制鉛溶出。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種含硅和鋁的銅基合金棒，其質(zhì)量百分比組成為：銅72-76%；硅0.05-0.5%；鋁1-1.8%；余量為鋅。

優(yōu)選的，本發(fā)明提供的含硅和鋁的銅基合金棒，其質(zhì)量百分比組成為：銅72%；硅0.5%；鋁1%；余量為鋅。

優(yōu)選的，本發(fā)明提供的含硅和鋁的銅基合金棒，其質(zhì)量百分比組成為：銅76%；硅0.05%；鋁1.8%；余量為鋅。

優(yōu)選的，本發(fā)明提供的含硅和鋁的銅基合金棒，其質(zhì)量百分比組成為：銅74%；硅0.275%；鋁1.4%；余量為鋅。

本發(fā)明進一步提供了一種用上述含硅和鋁的銅基合金棒的制備方法，包括以下步驟：

1）按照配比將電解銅、硅、鋁、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1200-1250度，完全熔化后保溫至1150度；

2）用石墨棒將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為10-15cm；

3）保溫1-1.5小時后，用光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進行成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；

4）進一步保溫1-1.5小時后，重新升溫至1200度，并開啟工頻電爐的振動裝置，采用水平連鑄方法鑄造成外徑為160mm、長度為550mm的實心毛坯合金棒材；

5）用箱式退火爐對銅棒進行退火處理，退火溫度為200-300度，退火時間為1.5-2小時，使銅棒的硬度下降至60-70HB；

6）用光錠機對退火后的毛坯銅棒進行表面加工，加工為表面光潔、直徑為155mm、長度為500mm的銅棒，采用2000噸雙動擠壓機擠壓，合金錠加熱溫度為300-350度，擠壓溫度為500度，擠壓速度V=15mm/s，經(jīng)過多次擠壓后銅棒的直徑為110mm、公差為+/-1mm、長度為1050mm；

7）用箱式退火爐對擠壓后的銅棒進行退火處理，退火溫度為150-220度，退火時間為1.5-2小時；

8）將擠壓并退火完成的銅棒進行探傷，探傷比例為100%，將探傷合格的產(chǎn)品切割為長度為1000mm的成品進行包裝。

進一步地，所述步驟3）中的光譜儀為斯派克直讀光譜儀。

進一步地，所述步驟3）中的成分檢驗次數(shù)為3-6次。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的含硅和鋁的銅基合金棒在保持或不明顯地降低原含鉛錫青銅切削性及耐磨減摩性的基礎(chǔ)上，杜絕鉛的加入量并通過添加硅和鋁元素抑制鉛溶出，有效地降低了污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的用硅和鋁的銅基合金棒的制備方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

（1）實施例1

一種含硅和鋁的銅基合金棒，其質(zhì)量百分比組成為：銅72%；硅0.5%；鋁1%；余量為鋅。

實施例1的銅基合金制備棒的制備方法，如圖1所示，包括如下步驟：

1）按照配比將電解銅、硅、鋁、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1200-1250度，完全熔化后保溫至1150度；

2）用石墨棒將完全熔化的合金液體充分攪拌后，在其上面覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為10-15cm；

3）保溫1-1.5小時后，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進行3-6次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；