[發明專利]一種無鉛低鉛黃銅合金毛坯的鍛造工藝

有效

• 申請號: 201910744313.0
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110421104B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 殷先卓;陳金勇;陳禮宏
• 申請（專利權）人: 浙江萬得凱流體設備科技股份有限公司
• 主分類號: B21J1/00
• 分類號: B21J1/00;B21J1/02;B21J1/06;B21J5/02;B21J13/02;B21C1/00;B21C9/00;C22C9/04;C22F1/08;C21D9/00;B23P17/00
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 龔洋洋

本發明的涉及一種無鉛低鉛黃銅合金毛坯的鍛造工藝，其中合金的質量百分比包括以下合金元素：銅59～62%，鐵≤0.1%，砷0.02~0.06%，鉛≤0.2%，錫0.5～1%，鋯0.2～0.6%，鉍≤0.028%，余量鋅及不可避免的雜質元素；本發明所采用的鍛造工藝流程是：棒料試樣、氨熏、料坯加溫保溫、毛坯鍛造、冷切邊、熱處理、氨熏、拋丸。本發明的合金及鍛造工序顯著提高了銅合金的抗脫鋅性能和抗腐蝕性能，細化了組織晶粒。

技術領域

本發明涉及合金材料技術領域，更具體地說涉及鍛造黃銅件加工領域，特別是涉及一種無鉛低鉛黃銅合金毛坯的鍛造工藝。

背景技術

由于銅合金的鍛造、切削、拉伸、電鍍、焊接等性能優良，被廣泛應用到各個行業，特別適用于流體控制系統中閥門和管件以及五金件的制造。目前市場上生產的閥門、管件、五金類產品大多數均為高鉛銅合金材質，伴隨著市場需要，以及提高人民的生活水平，對水質的要求也隨之提高，而閥門組件中大部分零配件都是高鉛黃銅所生產制造的，長時間使用在水環境中，材料中的鉛就會稀釋到引用水中，從而對水質造成了污染，嚴重影響了人們的身體健康，出于安全和健康方面的因素考慮，必須使用低鉛或者無鉛含量的銅合金材質，也就是說鉛含量必須小于規定的標準要求，現有的低鉛或無鉛的銅合金材質也較多，銅合金具有環保、健康安全系數高，且材料的抗拉、延伸及其熱成型性能良好，這里僅僅是定性的說明，而且實際在抗脫鋅性能和抗腐蝕性能方面相對來講不是很穩定，任然存在一定的缺陷。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種無鉛低鉛黃銅合金毛坯的鍛造工藝，已解決上述背景技術中提到的抗脫鋅性能和抗腐蝕性能不穩定的問題。

本發明通過下述技術方案來實現：

一種無鉛低鉛黃銅合金毛坯的鍛造工藝，其特征在于：其中合金的質量百分比包括以下合金元素：銅59～62％，鐵≤0.1％，砷0.02～0.06％，鉛≤0.2％，錫0.5～1％，鋯0.2～0.6％，鉍≤0.028％，余量鋅及不可避免的雜質元素；合金毛坯鍛造工藝如下：

1)合金液體經過熱擠壓油冷后降溫后再冷拔處理成待加工棒料，使得棒料力學性能滿足抗拉強度(σb)≥400Mpa；屈服強度(σs)≥140Mpa；伸長率(δ)≥31％；硬度≥ HRB50～60；平均晶粒直徑范圍為0.0123～0.0154mm；抗脫鋅深度在≤100μm范圍內；

2)將棒料密封在氨水容器中但不與氨水接觸24小時無裂紋現象；

3)將達到標準的材料下料并通過加熱爐加熱保溫，使原材料的溫度恒溫在650～700℃之間；

4)將加熱過的料坯放入模具中通過熱鍛壓力機鍛造成型；

5)將冷卻后的合格毛坯放入切邊模具中通過冷鍛沖壓機進行飛邊切除；

6)采用回火爐保溫處理，溫度控制在500～550℃，空冷調質毛坯分子結構，使得平均晶粒直徑范圍為0.0098～0.0085mm；抗脫鋅深度控制在≤200μm范圍內；

7)將毛坯密封在氨水容器中但不與氨水接觸24小時無裂紋現象；

8)對回火處理后的毛坯進行拋丸表面處理去除氧化層。

鋯可以細化合金的微觀組織，顯著提高材料的力學性能，減少夾雜，改善合金的抗腐蝕性能。

本發明通過熱擠壓油冷后降溫后再冷拔處理成待加工棒料，使得棒料力學性能滿足抗拉強度(σb)≥400Mpa；屈服強度(σs)≥140Mpa；伸長率(δ)≥31％；硬度≥HRB50～60；平均晶粒直徑范圍為0.0123～0.0154mm；抗脫鋅深度在≤100μm范圍內。

通過2次氨熏實驗保證坯料表面穩定性。

對棒料進行加熱預處理，提高了鍛造的可鍛造性能，使得內部組織更加均勻。