[發明專利]低鉛黃銅合金

有效

• 申請號: 201410282838.4
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104032176A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李家德
• 申請（專利權）人: 江西鷗迪銅業有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及一種低鉛黃銅合金。

背景技術

銅具有優良的導電性和環境友善性，對人類有害的病菌在其表面不能存活，為改善銅材料的性能，在銅中加入其它元素，如在銅鋅黃銅中加入鉛，極大地改善了黃銅的切削性能，但是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。

另外，隨著環境問題的日益突出，使用環境更加惡劣，使黃銅制品的表層強度降低，甚或導致黃銅管穿孔，大幅縮短黃銅制品的使用壽命，并造成應用上的問題。

因此，便有需要提供一種可替代含高量鉛黃銅，并可達到抗脫鋅腐蝕，但仍須兼顧鑄造性能、鍛造性、切削性、耐腐蝕性與機械性質的合金配方，以解決前述的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種抗拉強度、延伸率、抗脫鋅性佳、切削性等性能優異的黃銅合金，適合作為需要高強度、耐磨損、耐漬蝕的切削加工品。可安全地取代含有大量鉛的合金銅，且完全符合人類社會發展對含鉛產品限制的訴求。

為了達成上述目的而提案以下低鉛黃銅合金。

一種低鉛黃銅合金(以下簡稱發明物1)，包括：占黃銅合金總重量62.5-63wt％的銅、0.16-0.24wt％的鉛、0.55-0.7wt％的鋁，剩余部分為鋅。本發明物1在把鉛的含量降至0.24wt％以下，控制銅的含量在62.5-63wt％，添加微量的鋁以此增加黃銅合金切削性。與此同時，由于鋁在合金中表面上的離子化傾向比鋅大，能夠優先與腐蝕性氣體或溶液中的氧結合，從而在合金表面形成致密的氧化鋁保護膜，以此提高黃銅合金在惡劣環境下的耐腐蝕性和耐脫鋅性。而且鋁能夠提高合金鑄造流動性、使合金強度和硬度均顯著提高，為了較好地發揮上述作用，鋁的含量控制在黃銅合金總重的0.55-0.7wt％；

優先的是，發明物1中，進一步包括：一種以上選自占黃銅合金總重量0-0.02wt％的銻、0-0.2wt％的錫、0-0.01wt％的鎂和0.09-0.12wt％的砷的元素，所選元素均能在一定程度上增加黃銅合金的切削性能，且銻和錫的加入能夠明顯地提高合金的強度，并使其塑性得到改善，抗腐蝕性增強；微量的砷能夠提高合金的耐脫鋅性，但是不宜過高，過高的砷會使得合金的熱鍛造性和擠壓性降低；

更優先的是，上述發明物中進一步包括一種以上選自占黃銅合金總重量0.0005-0.0009wt％的硼、0.05-0.15wt％的鐵、0-0.15wt％的鎳和0-0.005wt％的鋯的元素，其中硼能夠提高黃銅合金的耐蝕性能并抑制脫鋅；鐵能夠加強黃銅合金的堅韌性；鎳不僅能抑制黃銅合金生銹，同時還能夠形成合金金屬間的化合物，均勻地析出于基地中，提高合金的耐磨損性和強度；鋯能夠細化晶粒，從而提高黃銅合金的鑄造性。

一種低鉛黃銅合金(以下簡稱發明物2)，包括：占黃銅合金總重量62.5-63wt％的銅、0.16-0.24wt％的鉛，及兩種以上選自占黃銅合金總重量0.55-0.7wt％的鋁、0-0.02wt％的銻、0-0.2wt％的錫和0-0.01wt％的鎂的元素，剩余部分為鋅。其中添加鋁、銻、錫和鎂的理由同發明物1中所述，具體添加時根據實際需要而定；

優選的是，發明物2中進一步包括兩種以上選自占黃銅合金總重量0.09-0.12wt％的砷、0.0005-0.0009wt％的硼、0.05-0.15wt％的鐵、0-0.15wt％的鎳和0-0.005wt％的鋯的元素。其中添加砷、硼、鐵、鎳和鋯的理由同發明物1中所述，具體添加時根據實際需要而定。

一種低鉛黃銅合金(以下簡稱發明物3)，包括：占黃銅合金總重量62.5-63wt％的銅、0.16-0.24wt％的鉛、0-0.02wt％的銻、0-0.01wt％的鎂、0-0.2wt％的錫、0.0005-0.0009wt％的硼、0.55-0.7wt％的鋁、0.05-0.15wt％的鐵、0-0.15wt％的鎳、0.09-0.12wt％的砷、0-0.005wt％的鋯及0-0.01wt％的雜質，剩余部分為鋅。其中添加銻、鎂、錫、硼、鋁、鐵、鎳、砷和鋯的理由同發明物1中所述，且在發明物3中同時添加上述元素，是為了能夠較好地滿足特定產品性能的需求。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將通過實施例的方式對本發明的技術進行描述。

本發明的范圍不旨在限于所述示范性實施例。(相關領域以及獲悉本公開內容的技術人員將聯想到的)此處說明的本發明特征的變更和另外改動以及此處說明的本發明原理的其它應用被認為是在本發明范圍之內。