[發(fā)明專利]一種高彈性模量的黃銅合金及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811380682.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN109321780A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛中有
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 薛中有
• 主分類號(hào): C22C9/04
• 分類號(hào): C22C9/04;C22C1/02;C22F1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高彈性模量的黃銅合金，由下述重量百分比的原料制成：鎳1.8?2.5wt%、硅0.8?1.2wt%、錫0.2?0.5wt%、鈷0.1?0.5wt%、磷0.1?0.3wt%、鎂1.2?1.8wt%、鐵0.01?0.03wt%、鋅22.5?30.5wt%，余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，通過大量的篩選試驗(yàn)，在對(duì)合金元素組成及配比的研究中意外地發(fā)現(xiàn)，添加特定的金屬元素、按照特定的用量配比，通過各添加元素之間的相互作用，使得黃銅合金整體具有非常優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度和彈性性能，尤其是，制得的黃銅合金具有超出預(yù)料的彈性模量。本發(fā)明的黃銅合金拉伸強(qiáng)度達(dá)到765MPa；彈性模量達(dá)到122.5Gpa。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬合金材料領(lǐng)域，特別涉及一種高彈性模量的黃銅合金及其制備方法。

背景技術(shù)

高彈性銅基材料廣泛應(yīng)用于電器接插件、彈簧、開關(guān)、觸頭等各種彈性元件領(lǐng)域及電子、通訊、儀表等工業(yè)領(lǐng)域。目前，高彈性銅基材料以鈹青銅、錫磷青銅等材料為主。但是，上述銅合金材料存在原料價(jià)格高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。

目前，我國正處在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)時(shí)期，電子、電氣等行業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)錫磷青銅帶材的需求增長(zhǎng)很快，以年均12%以上的速度增長(zhǎng)。因此，國內(nèi)外致力于研究錫磷青銅的替代品。但迄今為止，現(xiàn)有技術(shù)中公開的黃銅合金的彈性性能與錫磷青銅、鈹青銅等比較，普遍存在彈性性能較差的缺陷。

黃銅以鋅作主要添加元素的銅合金，具有美觀的黃色，統(tǒng)稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡(jiǎn)單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成，具有良好的冷加工性能，如含鋅30%的黃銅常用來制作彈殼，俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36～42%之間的黃銅合金由和固溶體組成，其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能，常添加其他元素，如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強(qiáng)度，硬度和耐蝕性，但使塑性降低，適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強(qiáng)度和對(duì)海水的耐腐性，故稱海軍黃銅，用作船舶熱工設(shè)備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能；這種易切削黃銅常用作鐘表零件。黃銅鑄件常用來制作閥門和管道配件等。

目前，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開了一些黃銅合金的技術(shù)方案，例如公布號(hào)為CN102851530 A的中國專利申請(qǐng)，公開了一種銅鋅合金材料，所述銅合金材料的成份組成按重量百分比包括有：1.5-3.5％的鎳，0.4-0.6％的硅，33-36.5％的鋅，其余為銅及不可避免的雜質(zhì)。所述銅合金材料的成份組成按重量百分比進(jìn)一步包括有：0.1-0.6％的錫，0.05-1.0％的鈷，0.05-0.05％的磷，0.05-0.1％的鐵中的一種或多種組合。所述銅合金材料的成份組成按重量百分比進(jìn)一步包括有：0.02-0.1％的錳和0.08-0.2％的鎂中的一種或兩種組合。但是，經(jīng)試驗(yàn)該黃銅合金的彈性性能并不是很優(yōu)異，具有進(jìn)一步提高的空間。因此，研究出一種彈性性能更優(yōu)的黃銅合金成為一種迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種彈性模量高、制備工藝簡(jiǎn)單的黃銅合金材料及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高彈性模量的黃銅合金，由下述重量百分比的原料制成：鎳 1.8-2.5wt%、硅0.8-1.2wt%、錫 0.2-0.5wt%、鈷 0.1-0.5wt%、磷 0.1-0.3wt%、鎂 1.2-1.8wt%、鐵 0.01-0.03wt%、鋅 22.5-30.5wt%，余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，一種高彈性模量的黃銅合金，由下述重量百分比的原料制成：鎳 1.8wt%、硅1.2wt%、錫 0.2wt%、鈷 0.5wt%、磷 0.1wt%、鎂 1.8wt%、鐵 0.01wt%、鋅 30.5wt%，余量為銅及不可避免的雜質(zhì)。