一種高強度耐磨銅合金管材及其管材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強度耐磨銅合金材料，包括以下質(zhì)量百分的化學(xué)成分：Cu66.0～70.0%；Mn≤0.025%；Fe≤0.4%；Si0.7～1.3%；Pb0.1～0.3%；Ni≤0.5%；S≤0.003%；余量為Zn；其它單個雜質(zhì)≤0.05%；其它總和≤0.5%。本發(fā)明的高強度耐磨銅合金具有良好的綜合機械性能。
【專利說明】一種高強度耐磨銅合金管材及其管材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種高強度耐磨銅合金及其管材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多元復(fù)雜銅合金材料具有優(yōu)異的綜合性能，廣泛用于機械、汽車等行業(yè)。隨著這些行業(yè)對材料性能要求的不斷提高，開發(fā)出具有良好的綜合機械性能，如較高的抗拉強度，屈服強度，良好的塑性，可靠硬度，尤其是在高溫下具備較好性能的材料成為當務(wù)之急。目前廣泛用于機械、汽車等行業(yè)的銅合金材料綜合機械性能有待進一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種綜合性能好，高溫下性能較好的黃銅合金材料。具體的說是在銅鋅合金中添加適量的硅，并進行優(yōu)化組合，提出合理的含量以及制造方法。
[0004]本發(fā)明涉及的一種高強度耐磨銅合金為黃銅合金中添加適量的硅，該黃銅合金質(zhì)量百分的化學(xué)成分:Cu 66.0 ~70.0% ；Mn ( 0.025% ；Fe ( 0.4% ；Si 0.7 ~1.3% ；Pb 0.1 ~
0.3% ；Ni ( 0.5% ；S ( 0.003% ;余量為Zn ;其它單個雜質(zhì) 0.05% ;其它總和 0.5%。
[0005]其組份貭量百分比為:
黃銅合金(包括:銅:66.0~70.0%，鋅29.0~33.0%)
硅(0.7 ~1.3%)
本發(fā)明的高強度耐磨銅合金管材的制備工藝步驟是:
①使用1.5T中頻電爐熔煉時在爐底先加入200kg的FI6800黃銅合金屑料、Si3.6~
3.7kg、120~140kg的電解銅銅板，升溫熔化；
②檢查爐中料完全熔化后除渣，加入0.4~0.5 kg P-Cu合金(磷銅合金)進行脫氧，每隔20~30分鐘加入200~250kg的FI6800黃銅合金屑料，每加一次屑料熔化后，加入冰晶石，除渣，當屑料全部熔化后，加入降溫用電解銅板80~100kg，加入Pb0.7~0.8kg、ZnllO~120kg，再加入0.9~1.0 Kg P-Cu合金進行脫氧，當Zn全部熔化后，沸騰2-3分鐘，加入冰晶石除渣，攪拌均勻后取樣；
③溫度調(diào)整至1090°C~1130°C后，進行立式半連續(xù)鑄造；
④將鑄錠切斷至一定長度后使用1650T或2500T擠壓機，擠壓到所需的管材尺寸；
⑤再根據(jù)產(chǎn)品尺寸設(shè)計冷軋工藝，并進行去應(yīng)力退火，使其滿足材料性能要求。
[0006]本發(fā)明一種高強度耐磨銅合金及其管材的制備方法的優(yōu)點是:
①通過對FI6800黃銅材料的化學(xué)成分控制保證鑄態(tài)組織為α+β相，具備較好的強度和硬度，同時具備較好的熱態(tài)塑性變形能力，S1:可改善合金的鑄造流動性，提高材料的強度、硬度和耐腐蝕性，Pb:稍提高合金的流動性，改善材料的切削加工性能，通過控制熔煉工藝減少鑄錠的夾雜；
②通過使用擠壓工藝改變FI6800黃銅材料的鑄態(tài)組織，可以由鑄態(tài)的O~2級(粗大晶粒)變?yōu)閿D壓態(tài)的4~5級(較細小晶粒)，對其鑄態(tài)晶粒進行破碎得到細小晶粒從而提聞其抗拉強度、硬度以及延伸率；
③通過使用冷軋工藝使得FI6800黃銅材料管材發(fā)生冷態(tài)塑性變形，使得該材料的強度、硬度得到進一步提高，并且管材尺寸更為精確，降低后續(xù)的精加工加工余量；
④通過退火工藝使得FI6800黃銅材料管材塑性變形后的殘余應(yīng)力，避免管材開裂以及產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。
【具體實施方式】
[0007]實施例一
一種高強度耐磨復(fù)雜銅合金材料，其組分重量百分比如下:
Cu66%
Pb 0.3%
Si1%
Zn 32.7%。
[0008]①使用1.5T中頻電爐熔煉時在爐底先加入200kg的FI6800黃銅合金屑料、
514.1kg，120kg的電解銅銅板，升溫熔化；
②檢查爐中料完全熔化后除渣，加入0.4~0.5 kg P-Cu合金(磷銅合金)進行脫氧，每隔20~30分鐘加入200~250kg的FI6800黃銅合金屑料，每加一次屑料熔化后，加入冰晶石，除渣。當屑料全部熔化后，加入降溫用電解銅銅板115kg，加入Pbl.1kg、Znl23kg，再加入0.9~1.0 Kg P-Cu合金進行脫氧，當Zn全部熔化后，沸騰2-3分鐘，加入冰晶石除渣，攪拌均勻后取樣；
③溫度調(diào)整至1090°C~1130°C后，進行立式半連續(xù)鑄造；
④將鑄錠切斷至一定長度后使用1650T或2500T擠壓機，擠壓到所需的管材尺寸；
⑤再根據(jù)產(chǎn)品尺寸設(shè)計冷軋工藝，并進行去應(yīng)力退火，使其滿足材料性能要求。
[0009]實施例二
一種高強度耐磨復(fù)雜銅合金材料，其組分重量百分比如下:
Cu 67%
Pb 0.2%
Si1.3%
Zn 31.5%。
[0010]①使用1.5T中頻電爐熔煉時在爐底先加入200kg的FI6800黃銅合金屑料、
515.2kg，120kg的電解銅銅板，升溫熔化；
②檢查爐中料完全熔化后除渣，加入0.4~0.5 kg P-Cu合金(磷銅合金)進行脫氧，每隔20~30分鐘加入200~250kg的FI6800黃銅合金屑料，每加一次屑料熔化后，加入冰晶石，除渣。當屑料全部熔化后，加入降溫用電解銅銅板120kg，加入Pb0.7kg、Znll8kg，再加入0.9~1.0 Kg P-Cu合金進行脫氧，當Zn全部熔化后，沸騰2-3分鐘，加入冰晶石除渣，攪拌均勻后取樣；
③溫度調(diào)整至1090°C~1130°C后，進行立式半連續(xù)鑄造；
④將鑄錠切斷至一定長度后使用1650T或2500T擠壓機，擠壓到所需的管材尺寸；⑤再根據(jù)產(chǎn)品尺寸設(shè)計冷軋工藝，并進行去應(yīng)力退火，使其滿足材料性能要求。
[0011]實施例三
一種高強度耐磨復(fù)雜銅合金材料，其組分重量百分比如下:
【權(quán)利要求】
1.一種高強度耐磨銅合金材料，其特征在于包括以下質(zhì)量百分的化學(xué)成分:Cu 66.0~70.0 ；Mn ≤0.025% ；Fe ≤ 0.4% ；Si 0.7 ~1.3% ； Pb 0.1 ~0.3% ；Ni≤ 0.5% ；S ≤0.003% ;余量為Zn ;其它單個雜質(zhì)≤0.05% ;其它總和≤0.5%。
2.一種高強度耐磨銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:其生產(chǎn)工藝流程為: ①使用1.5T中頻電爐熔煉時在爐底先加入200kg的FI6800黃銅合金屑料、Si3.6~3.7kg、120~140kg的電解銅銅板，升溫熔化； ②檢查爐中料完全熔化后除渣，加入0.4~0.5 kg P-Cu合金(磷銅合金)進行脫氧，每隔20~30分鐘加入200~250kg的FI6800黃銅合金屑料，每加一次屑料熔化后，加入冰晶石，除渣，當屑料全部熔化后，加入降溫用電解銅板80~100kg，加入Pb0.7~0.8kg、ZnllO~120kg，再加入0.9~1.0 Kg P-Cu合金進行脫氧，當Zn全部熔化后，沸騰2-3分鐘，加入冰晶石除渣，攪拌均勻后取樣； ③溫度調(diào)整至1090°C~1130°C后，進行立式半連續(xù)鑄造； ④將鑄錠切斷至一定長度后使用1650T或2500T擠壓機，擠壓到所需的管材尺寸； ⑤再根據(jù)產(chǎn)品尺寸設(shè)計冷軋工藝，并進行去應(yīng)力退火，使其滿足材料性能要求。
【文檔編號】C22F1/08GK103469003SQ201310350745
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】葉甲旺, 姚聯(lián), 李重仲, 胡立杰 申請人:武漢泛洲中越合金有限公司