[發明專利]一種無鎳白銅合金及制備方法

有效

• 申請號: 201910575930.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110129614B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 張恒嘉;李思睿
• 申請（專利權）人: 張恒嘉
• 主分類號: C22C9/05
• 分類號: C22C9/05;C22C1/03
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及無鎳白銅合金領域，尤其是涉及一種具有優異的加工性能和耐腐蝕性能的無鎳白銅合金及制備方法。按重量百分比計，其成分和含量如下：錳：19?21％、鋅：8?10％、鈦：8?9％、鋁：5?6％、鐵：0.8?1.0％、銀：0.05?0.08％、稀土元素RE：0.010?0.015％、磷：0.6?0.7％、硼：0.1?0.2％、余量為銅。在熔煉時，先進行銅?鋁合金的熔煉，待完全熔化后加入銅?錳中間合金、純鐵和純鋅攪拌均勻，再依次加入錳、鈦、銀、稀土元素、磷、硼的中間合金，攪拌扒渣，采用重力澆鑄，制備合金鑄錠。本發明的無鎳白銅合金通過在該合金中主要添加錳、鋅、鈦、鋁等合金元素代替鎳制備無鎳白銅合金，同時添加其他微量合金元素鋁、鐵、銀及稀土元素、磷、硼，具有較優的耐腐蝕性能以及比鋅白銅合金更優異的加工性能。

技術領域

本發明涉及無鎳白銅合金領域，尤其是涉及一種具有優異的加工性能和耐腐蝕性能的無鎳白銅合金及制備方法，該合金適用于替代機械加工的鋅白銅合金，是一種優良的環保型無鎳白銅合金。

背景技術

白銅是主加元素為鎳的合金，鎳在銅中可無限固溶，形成α固溶體，白銅可分為普通白銅、鐵白銅、錳白銅、鋅白銅、鋁白銅。其中，鋅白銅具有近似白銀般的美麗光澤，也稱為“德銀”，具有良好的冷熱加工性能、優良的耐腐蝕性能。常應用于眼睛框架、拉鏈、衣物飾品、藝術品、結構件和連接件的原材料，可見鎳已滲透到人類生活的方方面面。當把鎳熔入紅銅里，含量超過16％以上時，產生的合金色澤就變得潔白如銀，鎳含量越高，顏色越白，白銅中鎳的含量一般為25wt％。

研究發現，人體長期與含鎳材料接觸，會導致皮膚過敏和致癌。鎳對人體的有害影響，引起世界各國的廣泛關注；在日常生活中，人們經常接觸含鎳制品，鎳離子可通過毛孔和皮膚腺滲透到皮膚里面去，引起皮膚過敏發炎以及癌變等，研究金屬毒性的醫生早就知道鎳是一種能夠致癌的有毒化學元素，含鎳物質對人有很高的致癌性，當這種致癌性與某些其他因素相互作用時，還會發生細胞中毒現象。研究發現，鎳還能妨礙肌肉收縮，破壞酶的作用。因此，由于鎳對人的制敏反應和致癌影響，日益引起世界醫學界和材料界的重視。同時，各國對日用和醫用金屬材料中鎳含量的限制越來越嚴格，標準文件中所允許的最高鎳含量也越來越少，開發新一代無鎳材料勢在必行。

發明內容

本發明的目的是提供一種無鎳白銅合金及制備方法，以鋅、錳、鈦、鋁為主要添加元素，制備一種具有銀白色光澤，其性能與鋅白銅合金相當的無鎳白銅合金。

為了實現上述目的，本發明的技術方案：

一種無鎳白銅合金，按重量百分比計，其成分和含量如下：

錳：19-21％、鋅：8-10％、鈦：8-9％、鋁：5-6％、鐵：0.8-1.0％、銀：0.05-0.08％、稀土元素RE：0.010-0.015％、磷：0.6-0.7％、硼：0.1-0.2％、余量為銅和不可避免的雜質元素，合金中不可避免的雜質元素含量不超過0.01％。

所述的無鎳白銅合金，稀土元素為RE為鈰元素。

所述的無鎳白銅合金的制備方法，該無鎳白銅合金的熔鑄過程如下：

在熔煉時，先進行銅、鋁的熔煉，熔煉溫度為1200-1250℃，待完全熔化后加入銅-錳中間合金、純鐵和純鋅攪拌均勻，靜置保溫15-20分鐘后，再依次加入錳、鈦、銀、稀土元素、磷、硼的中間合金，其中：鈦、銀、稀土元素以銅的中間合金方式加入，攪拌扒渣，靜置保溫2-5分鐘，采用重力澆鑄，澆鑄溫度為1150℃-1200℃，澆鑄速度為1-1.5mm/s，制備合金鑄錠。

所述的無鎳白銅合金的制備方法，在熔煉時，采用硼砂作為覆蓋劑。

所述的無鎳白銅合金的制備方法，銅-錳中間合金分兩次熔煉，其中錳質量分數均為30-40％。

所述的無鎳白銅合金的制備方法，稀土元素RE為鈰元素，銅-鈰中間合金中，鈰的質量分數為5-10％。