[發(fā)明專利]一種低鉛黃銅合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410037767.1
• 申請(qǐng)日: 2014-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN104195365B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃建全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泉州市長(zhǎng)江衛(wèi)浴工業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/04
• 分類號(hào): C22C9/04;C22C1/02
• 代理公司: 泉州市博一專利事務(wù)所35213
• 代理人: 洪淵源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種黃銅合金，尤其是指一種鉛含量低于0.2重量%的黃銅合金及其制備方法。?

背景技術(shù)

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，此外通常包含少量雜質(zhì)。為了改善黃銅性質(zhì)，公知的黃銅中常含有1至3重量％的鉛，以達(dá)到產(chǎn)業(yè)所需的機(jī)械特性，并因此成為工業(yè)上重要材料，廣泛應(yīng)用于管線、水龍頭、供水/排水系統(tǒng)的金屬裝置或金屬閥等制品。?

然而，隨著環(huán)保意識(shí)抬頭，重金屬對(duì)于人體健康的影響及對(duì)環(huán)境污染的問題逐漸受到重視，因此，限制含鉛合金的使用已為目前的趨勢(shì)。日本、美國(guó)等國(guó)陸續(xù)修訂相關(guān)法規(guī)，極力推動(dòng)降低環(huán)境中的含鉛量，涵蓋用于家電、汽車、水外圍產(chǎn)品的含鉛合金材料，特別要求鉛不可從該產(chǎn)品中溶出至飲用水，且在加工制程中必須避免鉛污染。因此，市場(chǎng)上急切需要一種可替代含鉛黃銅，具有較好抗腐蝕性，且兼顧鑄造性能、切削性、耐腐蝕性、與機(jī)械性質(zhì)的合金配方。?

中國(guó)發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01010105046.1，公開號(hào)：CN102140593A）披露了一種無(wú)鉛黃銅合金，其包含：0.3?至?0.8?重量％的鋁?；0.01至0.4重量％的鉍?；0.05至1.5重量％的鐵?；以及96重量％以上的銅與鋅?；其中，該無(wú)鉛黃銅合金的銅含量為?58?至?75?重量％。上述黃銅合金雖然可以將鉛含量降低到0.25%以下，以便滿足環(huán)保法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，但是這種合金會(huì)由于鉍的含量過(guò)低而起不到代理鉛的作用，合金的質(zhì)量相對(duì)較差，合金產(chǎn)品的氣密度、密實(shí)度以及拋光性能等指標(biāo)均都一定程度上被削弱，無(wú)法達(dá)到有效加工的標(biāo)準(zhǔn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低鉛黃銅合金及其制備方法，其主要目的在于克服現(xiàn)有黃銅合金存在氣密度、密實(shí)度以及拋光性能等指標(biāo)較差，無(wú)法進(jìn)行有效加工的缺陷。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

一種低鉛黃銅合金，該黃銅合金的組成包括：0.4～0.7?重量%的鋁；0.42～1.20?重量%的鉍；0.05～1.0?重量%的鐵；?96.5?重量%以上的銅和鋅，其中該黃銅合金的銅含量為59～63重量%；含量低于0.2重量%的鉛；以及不可避免的雜質(zhì)。

進(jìn)一步的，上述低鉛黃銅合金還包括:含量低于0.3重量%的鎳。?

進(jìn)一步的，上述低鉛黃銅合金還包括:含量低于0.1重量%的錳。?

一種制備上述低鉛黃銅合金的方法，包括以下步驟：?

A、將96.5重量份的銅和鋅原料以及回爐料投入熔銅爐中，加入覆蓋劑，進(jìn)行熔煉；

B、升溫至銅和鋅原料完全熔化，分批次加入含鐵總量為0.05-1.0重量份的銅鐵鋅中間合金、0.42-1.20重量份的鉍原料、0.4-0.7重量份的鋁原料、0.01-0.2重量份的鉛原料、小于0.3重量份的鎳原料以及小于0.1重量份的錳原料，升溫至所有的黃銅合金原料完全熔化，得到黃銅合金熔融液，并進(jìn)行精煉；

C、在精煉中的黃銅合金熔融液加入含硼化合物作為精煉細(xì)化劑，攪拌均勻后靜置3-5分鐘；

D、對(duì)靜置后的黃銅合金熔融液進(jìn)行除渣處理，出爐后并將該黃銅合金熔融液澆鑄放置有砂芯的模具內(nèi)；

E、將所得的鑄件脫模，該鑄件冷卻便為所述低鉛黃銅合金的產(chǎn)品。

進(jìn)一步的，在步驟D中還包括對(duì)靜置后的黃銅合金熔融液進(jìn)行取樣分析，確定銅合金化學(xué)成分。?

進(jìn)一步的，所有的黃銅合金原料與所述回爐料的重量比在2∶1～6∶1之間。?

進(jìn)一步的，在步驟C中含硼化合物的添加量為所有黃銅合金原料與所述回爐料的總重量的0.02～0.03%。?

進(jìn)一步的，上述方法還包括制備步驟D中所述砂芯的過(guò)程，該過(guò)程包括，按照需要的大小選用40-140目的菱型砂、樹脂以及固化劑為原料攪拌均勻，之后通過(guò)射芯機(jī)制造所述砂芯。?

進(jìn)一步的，步驟E中的脫模是在完成澆鑄后3～20秒時(shí)進(jìn)行或者是在鑄件呈現(xiàn)紅熱狀態(tài)下進(jìn)行。?

進(jìn)一步的，上述方法還包括在步驟E后的模具清理步驟，該模具清理步驟包括，在鑄件取出后，在模具表面浸入石墨混合劑進(jìn)行冷卻。?

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果在于:?