本發(fā)明屬于功能合金材料領(lǐng)域,特別是指一種用于閥門銅合金材料。
背景技術(shù):
現(xiàn)我國每年消耗的銅及銅合金,除了約占58%的用于電工領(lǐng)域外,還有大約20%的銅或銅合金被用于管材或閥門等領(lǐng)域。這主要是因為銅的性能不活潑,防腐性能強(qiáng)的原因,但在這些領(lǐng)域中因為接觸的水等液體及環(huán)境依然會對這類器材產(chǎn)生一定的腐蝕作用,我們經(jīng)常能夠發(fā)現(xiàn)在家中或其它地方的管材或閥門結(jié)有綠色的銅銹,這不僅影響美觀也同樣減少這些材質(zhì)的使用壽命。
為了減少銅及銅合金的腐蝕現(xiàn)象,研究人員也一直在不斷研究銅合金的組成,現(xiàn)所知使用最多的為銅鋅合金也就是常說的白銅,在這類銅合金中金屬鋅的最高含量有達(dá)到重量百分比為47%,這自然是不用考慮銅的電導(dǎo)率,而在這些領(lǐng)域中反而要考慮的是如何減少電導(dǎo)率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種銅合金材料的改進(jìn),通過該技術(shù)方案能夠提高銅合金的強(qiáng)度的同時也保證或提高耐折性能,并同時提高銅合金的抗腐蝕性能。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種用于閥門的銅合金材料,所述銅合金材料的成份組成按重量百分比包括有:33-35.5%的鋅,1.5-2.5%的鎳,0.4-0.8%的鋁,0.3-0.5%的鍶,0.1-0.5%的鈧,0.4-0.6%的硅,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,0.05-0.5%的鈷,0.05-0.5%的磷,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。
本發(fā)明的有益效果是;
通過在本發(fā)明的技術(shù)方案,能夠在保證銅合金強(qiáng)度的前提下,并同時提高銅合金的抗腐蝕性能。
具體實施方式
以下通過具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
在本發(fā)明中各組成成份均按重量百分比計量。
鎳和硅的加入為了提高銅合金的強(qiáng)度的元素,通過鎳和硅在銅合金中形成硅鎳析出物來提高銅合金的強(qiáng)度,鋅的重量百分比含量為33-35.5%,鎳的重量百分比含量為1.5-2.5%,硅的重量百分含量為0.4-0.6%。本發(fā)明中還包括有0.4-0.8%的鋁,0.3-0.5%的鍶,0.1-0.5%的鈧,用于提供銅合金微晶骨架。
對于本發(fā)明的銅鋅合金材料,還可以含有錫、鈷、磷中的至少一種,這些元素中磷能夠增加銅合金材料的強(qiáng)度,但用量過多會影響銅合金材料的韌性。其它的幾種元素能夠增加銅合金材料強(qiáng)度的同時提高彎折耐久性能,具體的用量為0.1-0.6%的錫,0.05-0.5%的鈷,0.01-0.05%的磷,當(dāng)這些元素的用量過多時會影響銅合金材料的電導(dǎo)率。
本發(fā)明中還可以選用鎂和錳兩種元素中的至少一種,這兩種元素能夠在防止加熱脆化和改善熱加工性能方面有很大的優(yōu)勢,有利于減少導(dǎo)線直徑。但這兩種元素的用量超過0.5%時會明顯影響銅合金的導(dǎo)電性能,在本發(fā)明中這兩種元素的用量為0.02-0.1%的錳和/或0.08-0.2%的鎂。
本發(fā)明的實施例1-6中使用高頻熔解爐將各組分熔解鑄造銅坯,將銅坯在900℃下進(jìn)行熱擠壓后立即粹火處理得到半成品銅坯,然后冷加工得到料材。
以上的具體實施例僅能作為本發(fā)明的參考而不是對本發(fā)明的限制。
由于本發(fā)明涉及耐腐蝕層,因此通過實施下面的鹽霧實驗,并在經(jīng)過一定長時間后確定所發(fā)現(xiàn)的腐蝕區(qū)域?qū)挾?,以作出大體的耐腐蝕性評價。
1)、鹽霧實驗
噴霧室,濃度為5%左右的NaCL溶液,壓力為60-180千帕的壓縮空氣,能夠?qū)囟缺3衷?5℃±1℃的溫度控制器,在相對濕度為95%-98%,溫度為35℃±1℃的條件下,向每個試樣噴射鹽水特定長時間。
2)、試樣
通過以下方式制備每一塊試樣,測量一塊尺寸為30mm×100mm×3mm的銅鋅合金進(jìn)行離子注入并進(jìn)行氧化膜處理,并在其上用刀刻出痕跡。
3)、評價
采用目視方式檢查。
各具體實施例中的組成及性能見表1所示
通過以上實施例,僅包括有鎳,硅和鋅的銅合金的強(qiáng)度很高同時耐腐蝕性能優(yōu)秀。