低鉛黃銅合金的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低鉛黃銅合金，包括：占黃銅合金總重量62.5-63wt％的銅、0.16-0.24wt％的鉛、0-0.02wt％的銻、0-0.01wt％的鎂、0-0.2wt％的錫、0.0005-0.0009wt％的硼、0.55-0.7wt％的鋁、0.05-0.15wt％的鐵、0-0.15wt％的鎳、0.09-0.12wt％的砷、0-0.005wt％的鋯及0-0.01wt％的雜質，剩余部分為鋅。
【專利說明】低鉛黃銅合金
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種低鉛黃銅合金。
【背景技術】
[0002]銅具有優(yōu)良的導電性和環(huán)境友善性，對人類有害的病菌在其表面不能存活，為改善銅材料的性能，在銅中加入其它元素，如在銅鋅黃銅中加入鉛，極大地改善了黃銅的切削性能，但是鉛對人體健康和生態(tài)平衡具有破壞作用，世界范圍內的趨勢也是對含鉛合金的使用進行越來越多的限制。
[0003]另外，隨著環(huán)境問題的日益突出，使用環(huán)境更加惡劣，使黃銅制品的表層強度降低，甚或導致黃銅管穿孔，大幅縮短黃銅制品的使用壽命，并造成應用上的問題。
[0004]因此，便有需要提供一種可替代含高量鉛黃銅，并可達到抗脫鋅腐蝕，但仍須兼顧鑄造性能、鍛造性、切削性、耐腐蝕性與機械性質的合金配方，以解決前述的問題。

【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明目的在于提供一種抗拉強度、延伸率、抗脫鋅性佳、切削性等性能優(yōu)異的黃銅合金，適合作為需要高強度、耐磨損、耐潰蝕的切削加工品?？砂踩厝〈写罅裤U的合金銅，且完全符合人類社會發(fā)展對含鉛產(chǎn)品限制的訴求。
[0006]為了達成上述目的而提案以下低鉛黃銅合金。
[0007]一種低鉛黃銅合金(以下簡稱發(fā)明物I)，包括:占黃銅合金總重量62.5-63wt%的銅、0.16-0.24wt%的鉛、0.55-0.7wt%的鋁，剩余部分為鋅。本發(fā)明物I在把鉛的含量降至
0.24wt%以下，控制銅的含量在62.5-63wt%，添加微量的鋁以此增加黃銅合金切削性。與此同時，由于鋁在合金中表面上的離子化傾向比鋅大，能夠優(yōu)先與腐蝕性氣體或溶液中的氧結合，從而在合金表面形成致密的氧化鋁保護膜，以此提高黃銅合金在惡劣環(huán)境下的耐腐蝕性和耐脫鋅性。而且鋁能夠提高合金鑄造流動性、使合金強度和硬度均顯著提高，為了較好地發(fā)揮上述作用，鋁的含量控制在黃銅合金總重的0.55-0.7wt% ；
[0008]優(yōu)先的是，發(fā)明物I中，進一步包括:一種以上選自占黃銅合金總重量0-0.02wt%的銻、0-0.2wt%的錫、0-0.01wt%的鎂和0.09-0.12wt%的砷的元素，所選元素均能在一定程度上增加黃銅合金的切削性能，且銻和錫的加入能夠明顯地提高合金的強度，并使其塑性得到改善，抗腐蝕性增強；微量的砷能夠提高合金的耐脫鋅性，但是不宜過高，過高的砷會使得合金的熱鍛造性和擠壓性降低；
[0009]更優(yōu)先的是，上述發(fā)明物中進一步包括一種以上選自占黃銅合金總重量
0.0005-0.0009wt% 的硼、0.05-0.15wt% 的鐵、0-0.15wt% 的鎳和 0-0.005界丨％的鋯的元素，其中硼能夠提高黃銅合金的耐蝕性能并抑制脫鋅；鐵能夠加強黃銅合金的堅韌性；鎳不僅能抑制黃銅合金生銹，同時還能夠形成合金金屬間的化合物，均勻地析出于基地中，提高合金的耐磨損性和強度；鋯能夠細化晶粒，從而提高黃銅合金的鑄造性。
[0010]一種低鉛黃銅合金(以下簡稱發(fā)明物2)，包括:占黃銅合金總重量62.5-63wt%的銅、0.16-0.24wt %的鉛，及兩種以上選自占黃銅合金總重量0.55-0.7wt %的鋁、0-0.02wt%的銻、0-0.2wt%的錫和0-0.01wt %的鎂的元素，剩余部分為鋅。其中添加鋁、銻、錫和鎂的理由同發(fā)明物I中所述，具體添加時根據(jù)實際需要而定；
[0011]優(yōu)選的是，發(fā)明物2中進一步包括兩種以上選自占黃銅合金總重量
0.09-0.12wt % 的砷、0.0005-0.0009wt % 的硼、0.05-0.15wt % 的鐵、0_0.15wt % 的鎳和0-0.005wt%的鋯的元素。其中添加砷、硼、鐵、鎳和鋯的理由同發(fā)明物I中所述，具體添加時根據(jù)實際需要而定。
[0012]一種低鉛黃銅合金(以下簡稱發(fā)明物3)，包括:占黃銅合金總重量62.5-63wt%的銅、0.16-0.24wt % 的鉛、0-0.02wt % 的銻、0-0.01wt % 的鎂、0-0.2wt % 的錫、
0.0005-0.0009wt % 的硼、0.55-0.7wt % 的鋁、0.05-0.15wt % 的鐵、0-0.15wt % 的鎳、
0.09-0.12wt%的砷、0-0.005wt%的鋯及0-0.01wt%的雜質，剩余部分為鋅。其中添加銻、鎂、錫、硼、鋁、鐵、鎳、砷 和鋯的理由同發(fā)明物I中所述，且在發(fā)明物3中同時添加上述元素，是為了能夠較好地滿足特定產(chǎn)品性能的需求。
【具體實施方式】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將通過實施例的方式對本發(fā)明的技術進行描述。
[0014]本發(fā)明的范圍不旨在限于所述示范性實施例。(相關領域以及獲悉本公開內容的技術人員將聯(lián)想到的)此處說明的本發(fā)明特征的變更和另外改動以及此處說明的本發(fā)明原理的其它應用被認為是在本發(fā)明范圍之內。
[0015]本發(fā)明數(shù)值描述中的以上、以下均表示包括本數(shù)。
[0016]本文中所指的抗脫鋅腐蝕性能測試是以鑄態(tài)的形式按照AS-2345-2006規(guī)范進行，以1000C.C去離子水加入12.Sg氯化銅，并將實測物放置其中，時間為24h，以測得脫鋅深度。
[0017]◎代表脫鋅深度小于300 μ m ;〇代表脫鋅深度介于300 μ m及400 μ m之間；以及代表脫鋅深度大于400 μ m。
[0018]本文中所指的切削性能測試是以鑄態(tài)的形式進行，采用相同的刀具，相同切削速度和相同進刀量，切削速度為25m/min (米/分鐘)，進刀量為0.2mm/r (毫米/每刀刃數(shù))，切削深度0.5mm,試棒直徑為20mm，并以C36000合金材料為基準，經(jīng)由量測切削阻力求得相對切削率。
[0019]相對切削率=C36000合金材料的切削阻力/試樣切削阻力。
[0020]◎代表相對切削率大于85% ;〇代表相對切削率大于70%。
[0021]本文中所指的抗拉強度及延伸率的測試，均以鑄態(tài)的形式在室溫下進行拉伸測試。延伸率即試樣拉伸斷裂后標距段的總變形AL與原標距長度L之比的百分數(shù):6= AL/LX 100%。對比試樣為同狀態(tài)同規(guī)格的含鉛黃黃銅，即C36000合金。
[0022]本文中所指合金元素水中溶出性能測試按照GB/T5750-2006《生活飲用水標準檢驗方法》進行測試并按照GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》判定。
[0023]上述C36000合金材料成份配比實測如下，單位為重量百分比(wt% ):
[0024]
【權利要求】
1.一種低鉛黃銅合金，其特征在于，包括:占黃銅合金總重量62.5-63wt %的銅、.0.16-0.24wt%的鉛、0.55-0.7wt%的鋁，剩余部分為鋅。
2.如權利要求1所述的低鉛黃銅合金，其特征在于，還包括一種以上選自占黃銅合金總重量0-0.02wt%的銻、0-0.2wt%的錫、0-0.01wt%的鎂和0.09-0.12wt%的砷的元素。
3.如權利要求2所述的低鉛黃銅合金，其特征在于，還包括一種以上選自占黃銅合金總重量 0.0005-0.0009wt% 的硼、0.05-0.15wt% 的鐵、0-0.15wt% 的鎳和 0-0.005wt % 的鋯的元素。
4.一種低鉛黃銅合金，其特征在于，包括占黃銅合金總重量62.5-63wt%的銅、.0.16-0.24wt%的鉛，及兩種以上選自占黃銅合金總重量0.55-0.7wt%的鋁、0-0.02被％的銻、0-0.2wt%的錫和0-0.01wt%的鎂的元素，剩余部分為鋅。
5.如權利要求4所述的一種低鉛黃銅合金，其特征在于，還包括兩種以上選自占黃銅合金總重量 0.09-0.12wt % 的砷、0.0005-0.0009wt % 的硼、0.05-0.15wt % 的鐵、.0-0.15wt%的鎳和0-0.005wt%的鋯的元素。
6.—種低鉛黃銅合金，其特征在于，包括:占黃銅合金總重量62.5-63wt %的銅、0.16-0.24wt % 的鉛、0-0.02wt % 的銻、0-0.01wt % 的鎂、0-0.2wt % 的錫、.0.0005-0.0009wt % 的硼、0.55-0.7wt % 的鋁、0.05-0.15wt % 的鐵、0-0.15wt % 的鎳、.0.09-0.12wt%的砷、0- 0.005wt%的鋯及0-0.01wt %的雜質，剩余部分為鋅。
【文檔編號】C22C9/04GK104032176SQ201410282838
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權日:2014年6月23日
【發(fā)明者】李家德 申請人:江西鷗迪銅業(yè)有限公司