[發明專利]一種抗脫鋅無鉛鉍砷黃銅管的制備方法

有效

• 申請號: 201711175649.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107746987B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 彭秀華;陳永祿;蔡文偉;廖春榮;王秋燕;蔡新疆
• 申請（專利權）人: 龍巖市鴻航金屬科技有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;C22C1/03;C22F1/08;C22C1/06;B22D11/00
• 代理公司: 泉州市寬勝知識產權代理事務所(普通合伙) 35229
• 代理人: 廖秀玲

本發明涉及衛廚產業用銅合金領域，提供一種抗脫鋅無鉛鉍砷黃銅管的制備方法，包括將下述質量百分比的原料Cu61～63％、Bi0.5～0.9％、As0.07～0.12％、Al0.5～0.8％、Sn0.08～0.24％、Pb0.1％、其余為Zn及總量不大于0.25%的雜質熔煉后，引鑄成銅錠→擠壓成銅管管坯→拉伸→退火→成品銅管檢驗→成品銅管入庫的步驟。

技術領域

本發明涉及衛廚產業用銅合金領域，特別涉及一種抗脫鋅無鉛鉍砷黃銅管的制備方法。

背景技術

鉛黃銅（常見牌號為HPb59-1）因其具有良好的鑄造成型、切削、磨拋及力學性能而成為衛廚五金的首選銅合金材料，應用廣泛。該類黃銅的Zn含量超過了36%，在使用中易發生脫鋅腐蝕，特別是在海洋氣候條件下使用，直接影響衛廚五金產品的壽命。澳大利亞制訂了AS2345～2006《Dezincification resistance of copper alloys》，規定黃銅鑄造件的脫鋅層不許超過100μm。然而，實踐證明，對于一般的鉛黃銅（無論加工銅還是鑄造銅），均無法達到這一要求抑制黃銅脫鋅腐蝕的最有效、最經濟的方法是在黃銅中添加合金元素來改善其耐脫鋅腐蝕性，如添加砷、硼、銻、磷、鋁等。但是大多數合金元素可以抑制單相黃銅的耐脫鋅腐蝕，卻對雙相黃銅不起作用或作用不明顯。HPb59-1屬于雙相黃銅，研究表明，該類黃銅中的Pb不但可以改善其切削性能，還可以以Pb²⁺形式和溶液中的Cl^-、SO₄^2-離子等形成PbCl₂、PbSO₄等鈍化膜，從而阻止其脫鋅腐蝕的進行。

然而，鉛黃銅中的鉛以單質形式存在于基體，用其制成的涉水器件在使用過程中會發生析鉛。鉛污染的危害已眾所皆知，在衛廚產業領域研究無鉛易切削黃銅已是大勢所趨，目前研發應用上相對成熟的無鉛黃銅主要是鉍黃銅和硅黃銅。《California AB 1953》規定潔具及各種閥門中的Pb當量為0.25wt%以下時，即無鉛。然而，當鉛含量減少后，將弱化雙相黃銅的抗脫鋅腐蝕性能。

因此，在無鉛且達到鉛黃銅加工性能的成分條件下，提升無鉛黃銅的抗脫鋅腐蝕性能，將成為拓展無鉛黃銅應用范圍的關鍵技術。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種抗脫鋅腐蝕性能好、強度高、加工性能好的抗脫鋅無鉛鉍砷黃銅及其制備方法。

為解決此技術問題，本發明采取以下方案：一種抗脫鋅無鉛鉍砷黃銅管的制備方法，包括將下述質量百分比的原料:Cu61～63％、Bi0.5～0.9％、As0.07～0.12％、Al0.5～0.8％、Sn0.08～0.24％、Pb0.1％、其余為Zn及總量不大于0.25%的雜質熔煉后，引鑄成銅錠→擠壓成銅管管坯→拉伸→退火→成品銅管檢驗→成品銅管入庫的步驟；其中，所述引鑄銅錠的步驟,包括：

1）在有芯工頻爐中先加入150～300kg的純紫銅米，所述工頻爐中的純紫銅米總加入量為總原料的7.5～15%，待處于半熔融狀態時，壓入預熱好的占總原料0.08～0.24％錫錠、0.5～0.9％鉍錠和占總原料0.5～0.8％鋁錠，充分攪拌后靜置10min；

2）加入該爐配料所需的紫銅板，所述紫銅板為標準陰極銅，加入量要保證上述總原料中的Cu含量達61～63%；在銅板熔化量達70～80%時，往銅液表面均勻撒入1.5kg的環保型清渣熔劑，壓入預熱好的占總原料34.59～37.85%的0#鋅錠，待熔化后，充分攪拌均勻；

3）加入稱量并預熱好的銅砷中間合金，按As占上述總原料的0.07～0.12％進行添加，熔融攪拌均勻后再往銅液表面均勻撒入1kg的環保型清渣熔劑，并于1020℃靜置10～15min；

4）取樣檢測成分，并根據成分檢測數據進行成分調整；

5）噴火、攪拌、打灰、撈渣，在打灰過程中要求銅灰勺將灰打離銅水時應在爐口停留20s，以保證灰內銅水全部流入坩堝；