一種紅沖專用高性能合金銅棒的制作方法
【專利摘要】一種紅沖專用高性能合金銅棒，屬于合金【技術(shù)領(lǐng)域】。其由下述重量百分比的組分構(gòu)成：銅56.5～57.5%、鋁0.2～0.25%、鉛2.5～2.9%、不可避免的微量雜質(zhì)0～1%、鋅余量。上述的一種紅沖專用高性能合金銅棒紅沖制得的合金銅制品，具有高強度的抗拉性能和延伸率、致密度高，經(jīng)檢測，抗拉強度在435MPa以上，甚至達到453Mpa，延伸率達到10%以上，密度達到8.41g/cm3以上，產(chǎn)品無裂痕、無氣孔、無毛刺、無斷裂、無夾層、表面光潔平整、易切削、安全系數(shù)高。
【專利說明】一種紅沖專用高性能合金銅棒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種紅沖專用高性能合金銅棒。
【背景技術(shù)】
[0002]紅沖是對金屬材料進行切削的一種加工方法，是將金屬材料加熱到一定溫度后，放入加熱后的紅沖模具內(nèi)，經(jīng)沖壓機床一次性往復運動，在壓力作用下使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需尺寸、形狀和良好的力學性能的沖壓制件。對金屬材料采用這種加工工藝，習慣上稱“紅沖”，其加工所用的模具稱紅沖模。
[0003]“紅沖”工藝是從近代精鍛和熱擠壓基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種先進的專業(yè)工藝，通過改變加工方法來提高部件的力學性能，并能一次成型，它與幾次壓力成型的精鍛相比，其工藝更為先進。紅沖模具的結(jié)構(gòu)比熱擠壓模具要更復雜，結(jié)構(gòu)特點是沖壓方式與型腔模的成型方式有機結(jié)合，不僅能在壓力機上擠壓成型腔式擠壓模，而且能一次實行多方位的脫模工作，在足夠強大的壓力下，迫使金屬材料在模腔內(nèi)通過復雜的流動，使金屬流動的方向與上沖模運動的方向呈徑向、軸向和復合式綜合擠壓，在激烈的塑性變形中失去金屬內(nèi)部平衡，迫使金屬向最小阻力方向產(chǎn)生全方位復雜而有規(guī)律的運動，內(nèi)部的晶粒得到細化，較大程度地增加了金屬致密度，變形后的金屬件纖維組織由內(nèi)向外呈連續(xù)狀態(tài)分布，分子結(jié)構(gòu)呈由里處外一個方向，極大提高了紅沖制件力學性能各項指標?？箟骸⒖估瓘姸?、延伸率、致密度、抗蝕性都能有很大的提高。
[0004]由于紅沖工藝的特殊性，要求用于紅沖工藝的銅棒材料在紅沖過程中，必須有良好的流動性。由于紅沖過程時間極短，金屬材料瞬間的流動性能的良好，決定了紅沖制件能否達到滿腔滿盈的關(guān)鍵，否則無法保證制件所有部件的到位。
[0005]其次，要保證制件紅沖后能迅速順利脫模，使其制件的表面光滑、平整，不需要再切削加工，而必須加工的部位如`螺紋、內(nèi)孔等，要易于加工切削，切削后的表面同樣要保證其光滑、平整及相應精度。因此，對紅沖的銅棒材料要有特殊的要求。
[0006]高性能合金銅棒，不僅要具有良好的流動性(紅沖過程中)，更要具有良好的致密度及延伸率，因為紅沖銅棒生產(chǎn)的產(chǎn)品多數(shù)為壓力制件，如壓力儀表頭、壓力閥閥門、閥體、高壓接頭等，涉及安全。因此，紅沖后的銅合金制件，密度要求在8g/cm3以上，延伸率≤7%，抗拉強度> 400Mpa,才能保證紅沖制件的安全和質(zhì)量等要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于設計提供一種紅沖專用高性能合金銅棒的技術(shù)方案。
[0008]所述的一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅56.5~57.5%、鋁0.2~0.25%、鉛2.5~2.9%、不可避免的微量雜質(zhì)O~1%、鋅余量。
[0009]所述的一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅56.8~57.2%、鋁0.21~0.24%、鉛2.6~2.8%、不可避免的微量雜質(zhì)O~1%、鋅余量。
[0010]所述的一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅56.9~57.1%、鋁0.22~0.23%、鉛2.6~2.7%、不可避免的微量雜質(zhì)O~0.5%、鋅余量。
[0011]所述的一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅57%、鋁0.23%、鉛2.6%、不可避免的微量雜質(zhì)0.2%、鋅余量。
[0012]本發(fā)明通過控制銅的含量，比標準59-1銅棒節(jié)約2-3%的銅；通過控制鋁的含量，增加和保證其所需的流動性能，使紅沖過程中瞬間滿腔滿盈；通過控制鉛的含量，增加制件表面的光潔度，并保證加工過程中的易切易削。
[0013]上述的一種紅沖專用高性能合金銅棒紅沖制得的合金銅制品，具有高強度的抗拉性能和延伸率、致密度高，經(jīng)檢測，抗拉強度在435MPa以上，甚至達到453Mpa，延伸率達到10%以上，密度達到8.41g/cm3以上，產(chǎn)品無裂痕、無氣孔、無毛刺、無斷裂、無夾層、表面光潔平整、易切削、安全系數(shù)高。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合實施例 來進一步說明本發(fā)明。
[0015]實施例1
1)對銅料(一般為銅與鉛、鋅和鋁的銅合金)加入電熔爐中進行加熱熔解，電熔爐中設定加熱溫度為1100°C，銅料熔解后，用光譜儀測定銅料中金屬的重量百分比；
2)根據(jù)步驟I)測得的結(jié)果，在上述銅液中依次添加銅、鋁、鉛和鋅金屬，使銅液中各金屬重量達到所述的重量比，即銅液中銅57%、鋅39.87%、鋁0.23%、鉛2.7%、不可避免的微量雜質(zhì)0.2% ；
3)將步驟2)中得到的銅液按直徑14mm在拉絲機中進行拉銅棒處理，得到的銅棒再按所需銅接頭的規(guī)格進行下料處理，即切斷處理；
4)將步驟3)得到的銅棒采用紅沖法制得銅合金制件，如銅合金接頭。
[0016]實施例1得到的銅合金制品無裂痕、無氣孔、無毛刺、無斷裂、無夾層、表面光潔平整、易切削、安全系數(shù)高，抗拉強度在450MPa以上，延伸率達到10.5%，密度達到8.45g/cm3。
[0017]實施例2
1)對銅料(一般為銅與鉛、鋅和鋁的銅合金)加入電熔爐中進行加熱熔解，電熔爐中設定加熱溫度為1100°C，銅料熔解后，用光譜儀測定銅料中金屬的重量百分比；
2)根據(jù)步驟I)測得的結(jié)果，在上述銅液中依次添加銅、鋁、鉛和鋅金屬，使銅液中各金屬重量達到所述的重量比，即銅液中銅56.5%、鋅39.35%、鋁0.25%、鉛2.9%、不可避免的微量雜質(zhì)1% ;
3)將步驟2)中得到的銅液按直徑14mm在拉絲機中進行拉銅棒處理，得到的銅棒再按所需銅接頭的規(guī)格進行下料處理，即切斷處理；
4)將步驟3)得到的銅棒采用紅沖法制得銅合金制件，如銅合金接頭。
[0018]實施例2得到的銅合金制品無裂痕、無氣孔、無毛刺、無斷裂、無夾層、表面光潔平整、易切削、安全系數(shù)高，抗拉強度在455MPa以上，延伸率達到13%，密度達到8.51g/cm3。[0019]實施例3
1)對銅料(一般為銅與鉛、鋅和鋁的銅合金)加入電熔爐中進行加熱熔解，電熔爐中設定加熱溫度為1100°C，銅料熔解后，用光譜儀測定銅料中金屬的重量百分比；
2)根據(jù)步驟I)測得的結(jié)果，在上述銅液中依次添加銅、鋁、鉛和鋅金屬，使銅液中各金屬重量達到所述的重量比，即銅液中銅57.5%、鋅39%、鋁0.2%、鉛2.5%、不可避免的微量雜質(zhì) 0.8% ；
3)將步驟2)中得到的銅液按直徑14mm在拉絲機中進行拉銅棒處理，得到的銅棒再按所需銅接頭的規(guī)格進行下料處理，即切斷處理；
4)將步驟3)得到的銅棒采用紅沖法制得銅合金制件，如銅合金接頭。
[0020]實施例3得到的銅合金制品無裂痕、無氣孔、無毛刺、無斷裂、無夾層、表面光潔平整、易切削、安全系數(shù)高，抗拉強度在456MPa以上，延`伸率達到12%，密度達到8.55g/cm3。
【權(quán)利要求】
1.一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅56.5~57.5%、鋁0.2~0.25%、鉛2.5~2.9%、不可避免的微量雜質(zhì)O~1%、鋅余量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅56.8~57.2%、鋁0.21~0.24%、鉛2.6~2.8%、不可避免的微量雜質(zhì)O~1%、鋅余量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅56.9~57.1%、鋁0.22~0.23%、鉛2.6~2.7%、不可避免的微量雜質(zhì)O~0.5%、鋅余量。
4.如權(quán)利要求1所述的一種紅沖專用高性能合金銅棒，其特征在于由下述重量百分比的組分構(gòu)成:銅57%、鋁0.`23%、鉛2.6%、不可避免的微量雜質(zhì)0.2%、鋅余量。
【文檔編號】C22C9/04GK103725921SQ201410017393
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】顏立榮, 邵定華 申請人:富陽市豐源銅業(yè)有限公司