[發(fā)明專利]一種耐腐蝕易切削銅合金材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410011372.4
• 申請(qǐng)日: 2014-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN103757465A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁健;倪受春;林其斌;葛浩;夏巖磊;楊玭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 滁州學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C9/02
• 分類號(hào): C22C9/02;C22F1/08;C22C1/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬合金材料的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕易切削銅合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

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(chǎng)所。目前我國(guó)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(qiáng)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(fèi)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(chǎng)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕易切削銅合金材料及其制備方法，該銅合金材料具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕、切削性好的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種耐腐蝕易切削銅合金材料，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：鉍0.9-1.2、錫3.1-3.4、鋁0.2-0.4、鋯0.9-1.2、鈰0.04-0.06、硅0.1-0.2、鋅15.2-16.2、In0.2-0.5、As0.05-0.08、余量為銅。

所述的耐腐蝕易切削銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：

（1）、準(zhǔn)備純a銅與廢銅按1：0.4-0.8比例作為銅基質(zhì)來源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)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?yàn)椋海?）鋅、As；（2）錫、鋁、鈰；（3）鉍、鋯；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為21-23分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以260-280℃/小時(shí)速率升溫至340-350℃，保溫50-60分鐘，再以260-280℃/小時(shí)速率升溫至540-550℃，保溫1-2小時(shí)；再以270-280℃/小時(shí)速率降溫至320-330℃，保溫30-50分鐘，再以250-260℃/小時(shí)速率降溫至100-120℃，保溫1-2小時(shí)；再以240-250℃/小時(shí)速率升溫至340-350℃，保溫1-2小時(shí)；再以250-260℃/小時(shí)速率降溫至100-120℃，保溫1-2小時(shí)；再以170-190℃/小時(shí)速率升溫至280-290℃，保溫2-3小時(shí)，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：二氧化硅35-40、三氧化二鋁10-15、凹凸棒土5-10、蛭石5-8、樹木灰燼1-2、海泡石粉3-4、蛭石粉1-2、蒙脫石粉2-3、剛玉粉1-2、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、氟化鈣2-3、碳酸鈉3-4、氟硅酸鈉4-5；其制備方法是將二氧化硅、三氧化二鋁、凹凸棒土、蛭石、樹木灰燼、海泡石粉、蛭石粉、蒙脫石粉、剛玉粉、玉石粉、蒙脫石混合，加熱至2600-3000℃，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時(shí)，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。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明合金鑄造性能好，鑄造后也可進(jìn)行擠壓、軋制、鍛造、拉伸等壓力加工，拉伸強(qiáng)度高,切削性能與鉛黃銅接近，無毒環(huán)保；而且通過添加錫、鈰、等元素，耐海水腐蝕，導(dǎo)電性能良好；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。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(jí)左右，明顯提高成品率。

具體實(shí)施方式

一種耐腐蝕易切削銅合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：鉍0.9-1.2、錫3.1-3.4、鋁0.2-0.4、鋯0.9-1.2、鈰0.04-0.06、硅0.1-0.2、鋅15.2-16.2、In0.2-0.5、As0.05-0.08、余量為銅。

所述的耐腐蝕易切削銅合金材料的生產(chǎn)方法為：

（1）、準(zhǔn)備純a銅與廢銅按1：0.6比例作為銅基質(zhì)來源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)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?yàn)椋海?）鋅、As；（2）錫、鋁、鈰；（3）鉍、鋯；(4)其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為22分鐘，投料后攪拌均勻。