[發明專利]一種環保無鉛銅合金

有效

• 申請號: 201710235076.6
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107099693B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 吳長應
• 申請（專利權）人: 溫州市土豆衛浴有限公司
• 主分類號: C22C9/01
• 分類號: C22C9/01;C22C32/00;C22C1/10
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

本發明公開了一種環保無鉛銅合金，包括以下質量百分比的組分：鋁7.0?8.5％、鈦硅碳粉末4.5?6.0％、鎳0.2?0.3％、鉍0.2?0.4％、磷1.0?1.5％、合金錫粉0.3?0.4％、稀土0.15?0.3％、錳0.5?1.3％、鉬0.03?0.1％、余量為銅。本發明用鉍代替傳統的鉛，提高了合金的環保性能；在保留現有鋁青銅性能的同時，還添加了鈦硅碳粉末、鎳和稀土等組分，使之具有較高的韌性，良好的力學性能和較高的穩定性等。

技術領域

本發明屬于新材料領域，具體涉及一種環保無鉛銅合金。

背景技術

銅合金在我國有幾千年的歷史，在古代人們用它做兵刃、寶鼎、盔甲等，現代銅合金也廣泛的用于各種機械。青銅原指銅錫合金，后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅，并常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。青銅鑄造性好，耐磨、耐蝕性且化學性質穩定。但現有的青銅為了實現改善削切性能一般都添加鉛元素，雖然效果較理想，但是鉛元素對于人體和環境都是有害的，隨著環境的惡化，人們的環保意識普遍提高，國內外市場也更加傾向于開發和使用不含鉛的且性能保持的銅合金。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種環保無鉛銅合金，在保留現有鋁青銅性能的同時，增加入了鈦硅碳粉末、鎳和稀土等，使之具有較高的韌性，良好的力學性能和較高的穩定性等。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種環保無鉛銅合金，包括以下質量百分比的組分：鋁7.0-8.5％、鈦硅碳粉末4.5-6.0％、鎳0.2-0.3％、鉍0.2-0.4％、磷1.0-1.5％、合金錫粉0.3-0.4％、稀土0.15-0.3％、錳0.5-1.3％、鉬0.03-0.1％、余量為銅。

所述稀土為釩、鑭、鈰、釔中的一種或多種。

所述合金錫粉為Sn₉₉Ag_0.3Cu_0.7無鉛錫粉，其粒度為20-75目。

所述硅碳粉末的純度不小于98％，粒度為5-15um。

所述鎳、鉍、鋁、磷、稀土、錳、鉬、銅的粒度在100-500目間。

上述環保無鉛銅合金的制備方法為：

將各原料按照配比置于工頻電爐內，加熱至1000-1100℃完全熔化后保溫至950℃；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防止其氧化，并繼續保溫；保溫45-55min后，重新升溫至1150℃，并開啟工頻電爐的振動裝置，采用水平連鑄方法鑄制成規定外徑和長度的實心合金棒材。

本發明的有益效果：本發明的環保無鉛銅合金，用鉍代替傳統的鉛，提高了合金的環保性能；在保留現有鋁青銅性能的同時，還加入了鈦硅碳粉末、鎳、錳和稀土等，鈦硅碳是一種新型三元層狀陶瓷材料，具有陶瓷的優異性能，同時又具有金屬的性能，可以像金屬一樣用高速鋼刀具進行機械加工，高溫下具有很好的塑性，且有比石墨更低的摩擦系數和更好的自潤滑性能；鎳和鈦硅碳粉末會形成復合基體，再配以稀土增強合金的強度和耐摩擦性，可以減少銅合金的缺陷，使之具有較高的韌性，良好的力學性能和較高的穩定性等。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。實施例中，合金錫粉、鎳、鉍、鋁、磷、稀土、錳、鉬、銅為長沙天久金屬材料有限公司產品，硅碳粉末為北京互通網藝有限公司的產品。

實施例1

一種環保無鉛銅合金，包括以下質量百分比的組分：

鋁7.5％、鈦硅碳粉末5.0％、鎳0.25％、鉍0.3％、磷1.1％、合金錫粉0.35％、釩0.2％、錳0.75％、鉬0.05％、余量為銅。

實施例2