[發明專利]一種耐腐蝕銅合金及閥門制備方法

在審

• 申請號: 202110487041.8
• 申請日: 2021-05-04
• 公開（公告）號: CN113186421A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 王朝陽;楊月紅;胡朝輝;王帥;王曉曉;林方杰;金昌錫;麻貴江;胡茂松
• 申請（專利權）人: 寧波華成閥門有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/02;C23C22/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于合金技術領域，具體涉及一種耐腐蝕銅合金及閥門制備方法。本發明所述的耐腐蝕銅合金，以質量百分比計，所述銅合金的原料組成為：RE 0.5?1.0%，Cr 0.5?1.0%，Ni0.3?0.8%，Sn 0.6?0.8%，Nb 3?10%，Ti 0.5?0.8%，Mg 5?9%，Zn 0.5?0.8%，余量為銅及不可避免的雜質。采用本發明獲得的閥門用銅合金以及用該銅合金制作的閥門具有抗菌、抗腐蝕性能，可以適用于各種應用環境，尤其是與水接觸的液體環境，延長了其使用壽命。

技術領域

本發明屬于合金技術領域，具體涉及一種耐腐蝕銅合金及閥門制備方法。

背景技術

由于銅的性質不活潑，銅或銅合金經常被用于管材或閥門等領域。但在這些領域中因為接觸的水等液體及環境依然會對這類器材產生一定的腐蝕作用， 所以我們經常能夠發現在家中或其它地方的管材或閥門結有綠色的銅銹，不僅影響美觀也大大減少了這些材質的使用壽命，而且當接觸水時，尤其是生活飲用水時，也對閥門的抗菌性能提出了一定的要求。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種耐腐蝕銅合金及閥門制備方法，采用本發明獲得的銅材以及閥門抗菌、抗腐蝕，可以適用于各種應用環境。

本發明所述的一種耐腐蝕銅合金，以質量百分比計，所述銅合金的原料組成為：RE0.5-1.0%，Cr 0.5-1.0%，Ni0.3-0.8%，Sn 0.6-0.8%，Nb 3-10%，Ti 0.5-0.8%，Mg 5-9%，Zn0.5-0.8%，余量為銅及不可避免的雜質。

優選的，以質量百分比計，所述銅材的原料組成為：RE 0.8%，Cr 0.6%，Ni 0.5%，Sn0.8%，Nb5%，Ti 0.6%，Mg 8%，Zn 0.7%，余量為銅及不可避免的雜質。

所述的RE為鑭鈰稀土。

本發明還提供了一種閥門的制備方法，采用上述所述的一種耐腐蝕銅合金，其具體步驟為：

（1）按比例稱取各原料，備用；

（2）熔煉：先加入40～45%的純銅錠，待純銅錠熔化后加熱到1300～1500℃，然后依次加入Cr、Sn、Ni、Nb、Ti 、Mg、Zn、 RE，攪拌均勻后恒溫10～15min；再加入余量的純銅錠，攪拌均勻后升溫至1500～1550℃下熔煉15～20min，得到熔煉的混合液；

（3）澆注： 將步驟（2）中得到的混合液，澆注到閥門模具中，將模內鑄件冷卻到1000± 10℃，打開模具，取出成型毛坯，然后在4～6min內冷卻到300℃-200℃，然后空冷至室溫， 得到銅合金閥門粗胚；

（4）噴涂：將銅合金閥門粗胚表面進行處理后浸沒于鈍化防腐液中10-20min，取出，固化干燥，得銅合金閥門。

步驟（4）中，所述鈍化防腐液的制備過程為：在N₂保護下，將烏洛托品和苯甲酸溶于丙酮中，攪拌30 ℃ ~ 50 ℃攪拌2-3h，得鈍化防腐液。

以摩爾比計，烏洛托品：苯甲酸=2-3:1。

本發明中，稀土加入不但使得銅合金具有一定的抗菌效果，而且鑭鈰稀土主要起到凈化晶界，細化晶粒的作用，進而提高材料的強度；Cr、Ni 的搭配是不銹鋼中起到耐腐蝕性能作用的主要元素；Sn與 Cr、Cu、Ti、Nb共同作用可提高合金的耐酸腐蝕性，并且添加少量的 Sn，可以節省昂貴的 Ni。Ti和RE 一樣，能減輕其對合金塑性和成形性能的危害；Mg主要用來除氣(氧氣)和提高材料的抗高溫氧化性能；金屬鎂主要在金屬表面形成鎂的氧化物MgO薄膜，起到防止材料在高溫環境中氧化程度，同時吸收氧元素，降低銅水中的氧含量；Zn也有殺菌作用，Zn 含量低于 0.1%，不起抗菌作用，但 Zn 含量超過 1.0%， 就可能與 Mg形成 MgZn₂ 相，降低合金的塑性和成形性能，本發明 Zn 含量優選 0.5-0.8%。