[發明專利]抗燒結耐氣蝕銅合金及其加工方法

在審

• 申請號: 201710788627.1
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107586993A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 王震;司文華
• 申請（專利權）人: 貝原合金（蘇州）有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;C22C1/02;C22F1/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 姚姣陽

技術領域

本發明涉及一種銅合金及其加工方法，具體涉及一種可應用于機械零部件制造的抗燒結耐氣蝕銅合金及其加工方法，屬于材料加工領域。

背景技術

隨著我國金屬加工行業的飛速發展，市場對于各類液壓產品的性能要求不斷提高。同時，對于產品小型化及產品環保性的要求也日益強烈。正是基于上述要求，因此目前各加工企業都在著力提高材料的性能。

高力黃銅是高性價比的一種銅合金，其耐磨性、承載性均極為優異，被廣泛用于液壓泵、液壓馬達摩擦副的制造，此外，其還可以用于各種柱塞泵、馬達配油盤及缸體等的加工制造。

目前市面上常見的高力黃銅系列銅合金強度較好，耐磨損性能優良，但在抗燒結性能方面仍然存在著一定的問題。由于在生產加工的過程中，對應用于液壓零部件加工領域內的銅合金配對材料的耐氣蝕性能要求較高。且隨著行業發展，各種建筑機械、產業機械對其所使用的滑動摩擦零部件的高壓、高速、連續運行性能要求也在不斷提高。

針對上述問題和要求，如何設計出一種在兼具高強度的同時，具備較好的抗燒結性能、耐磨性能以及耐氣蝕性能，可應用于機械零部件制造的抗燒結耐氣蝕銅合金及其加工方法，就成為了本領域內的工作人員亟待解決的問題。

發明內容

鑒于現有技術存在上述缺陷，本發明的目的是提出一種可應用于機械零部件制造的抗燒結耐氣蝕銅合金及其加工方法。

本發明的目的，將通過以下技術方案得以實現：

一種抗燒結耐氣蝕銅合金，其成分及質量百分含量為——

Cu：64.0％～72.0％；

Al：1.0％～3.0％；

Ni：2.5％～4.0％；

Si：0.5％～2.0％；

Mn：0.5％～2.0％；

Fe：0.2％～1.0％；

余量為Zn。

本發明還揭示了一種上述抗燒結耐氣蝕銅合金的加工方法，包括如下步驟：

S1、根據待加工產品的總重量，按比例計算各加工材料的重量，并準備相應重量的材料；

S2、將Cu、Fe、Ni按比例投入溶解爐內，升溫并保溫，直至材料完全融化；

S3、將Mn、Si、Al按比例投入溶解爐內，至材料完全融化后降溫，隨后將Zn按比例投入溶解爐內；

S4、對溶解爐內的材料進行成分分析，并進行相應的微調，直至調整至目標成分；

S5、將溶解爐內的材料倒入銅水包中，再將銅水包搬運至臥式連續鑄造保溫爐前，將材料注入保溫爐內、進行后續連續鑄造，直至材料鑄造完畢。

優選地，在S2中，所述Cu為電解銅銅板。

優選地，在S2中，將Cu、Fe、Ni按比例投入溶解爐內后，升溫至1200℃并保溫。

優選地，在S3中，將Mn、Si、Al按比例投入溶解爐內，至材料完全融化后降溫至1100℃，再將Zn按比例投入溶解爐內。

本發明的突出效果為：本發明通過將錳硅金屬化合物分散揉進黃銅多元合金結晶晶體中的方式，既保證了加工材料具備高強度，又使其具備了良好的抗燒結、耐腐蝕以及耐氣蝕性能。同時，采用這種方式加工出的材料不僅疲勞強度高、使用壽命長，而且其內部不含有任何有害物質、環保性較強，可實現100％的回收再利用。此外，本發明的使用條件范圍較廣，不僅可以直接應用于材料鑄造，而且還可以通過不同的熱處理工序來調節材料的硬度和金相組織，以適應不同的使用條件。

綜上所述，本發明強度高、抗燒結以及耐氣蝕性能好、環保且適用范圍廣泛，具有很高的使用及推廣價值。

以下便結合實施例附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。

附圖說明

圖1是本發明中抗燒結耐氣蝕銅合金的金相組織結構示意圖；

圖2是本發明中抗燒結耐氣蝕銅合金在材料摩擦試驗中的耐燒結性加載曲線圖；

圖3是本發明中抗燒結耐氣蝕銅合金在材料摩擦試驗中的耐磨損性加載曲線圖；

圖4是材料耐氣蝕試驗20小時后抗燒結耐氣蝕銅合金的表面粗糙度測量結果圖；

圖5是材料耐氣蝕試驗20小時后CAC303的表面粗糙度測量結果圖；

圖6是材料耐氣蝕試驗20小時后CAC702的表面粗糙度測量結果圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明揭示了一種可應用于機械零部件制造的抗燒結耐氣蝕銅合金。具體而言，一種抗燒結耐氣蝕銅合金，其成分及質量百分含量為——

Cu：64.0％～72.0％；