[發明專利]一種無鉛黃銅合金

有效

• 申請號: 201410014565.5
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103725919A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 楊桂香;楊景周;楊景浩
• 申請（專利權）人: 安新縣華昌合金廠
• 主分類號: C22C9/02
• 分類號: C22C9/02;C22C9/01;C22C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種合金，具體而言涉及一種適合低壓鑄造、重力鑄造，易切削耐蝕無鉛環保黃銅合金。

背景技術

含鉛黃銅合金在世界范圍內有著廣泛的應用，這些領域涉及機械制造、電器儀表、建筑五金、飲用水管路等。含鉛黃銅合金一般是在銅鋅合金內添加1～3％的金屬鉛，鉛可以使黃銅合金具有良好的機械性能和鑄造性能，易切削，或者通過低壓鑄造、重力鑄造等鑄造方法制作成各種各樣的零部件。眾所周知，鉛對人體健康和生態平衡具有破壞作用，世界范圍內的趨勢也是對含鉛合金的使用進行越來越多的限制。日本規定鉛在飲用水中的浸出量必須小于0.01mg／L，美國規定必須小于0.001mg／L，我國也在相關方面進行了一些立法，如《電子信息產品污染防治管理辦法》規定電子信息產品的含鉛量必須小于0.1％。可見低含鉛量的合金或者無鉛合金會有越來越多的需求。然而，從黃銅合金中清除鉛是困難的，因為鉛的加入是保證材料具有可接受的機械加工性質和鑄造性能最成本低廉且有效的方法，任何低鉛黃銅合金也必須具有可接受的機械加工性質和鑄造性能。實現低鉛黃銅合金的一種嘗試是用硅替代一些或全部的鉛，一個聲稱具有工業上令人滿意的性質的硅銅合金的實例中含有質量百分比69至80％銅、1.8至4％硅、0.02至0.4％鉛，剩余由鋅組成(US7056396)。該硅合金還含有少量的砷、銻、鋁、磷、鉍、碲和／或硒，取決于合金所需的最終性質。

實現低鉛或基本無鉛銅合金的另一種嘗試涉及用鉍替代一些或全部鉛含量。鉍具有類似于鉛的幾種性質，特別是也幾乎不溶于銅合金。因此，理論上說鉍以類似于鉛的方式有助于機械加工性。基本不含鉛的銅合金的一個實例含有1.8至5％重量的鉍(US5137658)。基本不含鉛的鍛造銅合金的另一個實例含有至少60％銅、至少0.5％鉍以及磷、銦或錫的至少一種(US5167726)。上述嘗試雖然推動了無鉛銅合金的發展，但用鉍取代鉛的合金，無論在低壓鑄造、重力鑄造等鑄造性能上，還是在切削、耐腐蝕性能上，都還有較大的待提升空間，同時因為鉍較鉛昂貴，較多量的使用鉍還會使合金成本有較大提高。如何鑄造鉍含量較低且切削鑄造性能較好的無鉛黃銅合金，是本領域急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種無鉛黃銅合金，該合金基本不含鉛，對人體和環境無害，而且適合低壓鑄造、重力鑄造，易切削，耐腐蝕性能好。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種無鉛黃銅合金，其以質量百分比計組成為：

銅59％～69％

錫0.2％～0.7％

鉍0.6％～1.8％

鋁0.4％～0.75％

砷0.02％～0.11％

硼0.01％～0.06％

鈦0.01％～0.05％

鋯0.01％～0.04％

鉛≤0.05％

鐵≤0.3％

鎳≤0.5％

磷≤0.015％

銻≤0.015％

鎘≤0.001％

鉻≤0.001％

余量為鋅和不可避免的雜質。

上述無鉛黃銅合金的優化方案中，其按質量百分比計組成為：

銅60～65％

錫0.4～0.6％

鉍0.6～1.2％

鋁0.5～0.7％

砷0.03～0.1％

硼0.01～0.04％

鈦0.01～0.03％

鋯0.01～0.03％

鉛≤0.05％

鐵≤0.2％

鎳≤0.5％

磷≤0.01％

銻≤0.01％

鎘≤0.001％

鉻≤0.001％

余量為鋅和不可避免的雜質。

進一步地，其中砷和硼的含量之比為2～2.5∶1。

或者進一步地，其中鈦和鋯的含量之比為1∶1～1.2。

更進一步地，其中砷、硼、鈦、鋯的含量之比為2∶1∶1∶1。