一种高耐蚀环保稀土铝黄铜合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐蚀环保稀土铝黄铜合金及其制备方法，属于有色金属熔炼铸造和材料耐腐蚀技术领域，合金按重量百分比分别为：铜(Cu)76.0～79.0％，铝(Al)1.8～2.5％，钇(Y)0.01～0.05％，钴(Co)0.2～0.6％，杂质总和不大于0.65％，锌(Zn)为余量。本发明专利技术通过添加微量稀土钇元素有效细化晶粒、调控铝黄铜合金的组织和耐蚀性能，替代了传统耐蚀铝黄铜中有毒元素砷，实现了绿色环保的目的；通过添加微量钴元素进一步细化晶粒，提高合金抗拉性能、塑性、强度和硬度。该新型合金具有高性能、高耐蚀性、绿色环保、低成本、节能降耗等特点，因而具有良好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于有色金属熔炼铸造和材料耐腐蚀
。
技术介绍
高耐蚀铜合金因具有优良的耐蚀性能、耐高温、耐高压、高抗冻性能等力学性能，而广泛应用于核电、太阳能和风力发电热交换器、海水淡化、战机和动力机械液压系统、汽车同步齿环、火箭发动机内衬、卫星导航陀螺仪和石油化工等诸多领域。我国目前耐蚀铜合金主要有“铁白铜”和“耐蚀复杂黄铜”两大系列，铁白铜系列代表合金为BlO和B30，耐蚀复杂黄铜系列代表合金为HSn70-lA和HA177-2A。BlO和B30因其镍含量高，价格昂贵，应用成本较高；HSn70-lA和HA177-2A合金中提高耐蚀性能的砷(As)元素有剧毒，生产过程中容易产生有毒气体和尘埃，不仅污染环境，更严重危害人们的健康。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对上述耐蚀铜合金领域中存在的问题研发出一种低成本高耐蚀环保稀土铝黄铜合金。 为了实现上述目的，根据本专利技术提出一种高耐蚀环保稀土铝黄铜合金，其特征在于，该合金由以下重量百分比的组分制成:铜(Cu) 75.0~78.0%，铝(Al) 1.7~2.2%，钇(Y)0.01~0.05%，钴(Co)0.2~0.6%，杂质总和不大于0.04%，锌(Zn)为余量。 优选的，该合金由以下重量百分比的组分制成:铜(Cu)77.0%，铝(Al)2.2%，钇(Y)0.03%，钴(Co)0.4%，杂质总和不大于0.04%，锌(Zn)为余量。 本专利技术还提供了上述高耐蚀环保稀土铝黄铜合金的制备方法，包含以下步骤: (1)在工频有芯感应熔炼炉中加入高纯阴极铜，熔炼温度为1080~1120°C ； (2)在铜液表面覆盖木炭，厚度为150~200mm ； (3)在铜熔体中加入锌锭； (4)在合金熔体中加入铝质量百分含量为50%的铜铝中间合金； (5)在合金熔体中加入含乾质量百分含量为10%或者15%铜乾中间合金； (6)在合金熔体中加入金属钴； (7)充分搅拌后捞渣，除渣后取样到光谱仪上进行成分分析； (8)合金成分满足要求后转炉到保温炉静置十分钟，之后进行浇铸。 本专利技术通过添加微量稀土钇元素有效细化晶粒、调控铝黄铜合金的组织和耐蚀性能，替代了传统耐蚀铝黄铜中有毒元素砷，实现了绿色环保的目的；通过添加微量钴元素进一步细化晶粒，提高合金抗拉性能、塑性、强度和硬度。该新型合金具有高性能、高耐蚀性、绿色环保、低成本、节能降耗等特点，因而具有良好的推广应用价值。 本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。 本专利技术所述的一种高耐蚀环保稀土铝黄铜合金，其合金成分主要包含铜、锌、铝、钇、钴等元素，其各组份按重量百分比分别为:铜(Cu) 75.0~78.0%，铝(Al)L 7~2.2%，钇(Y)0.01~0.05%，钴(Co)0.2~0.6%，杂质总和不大于0.04%，锌(Zn)为余量。 在工频有芯感应熔炼炉中加入质量百分比为预算合金总量约74%的高纯阴极铜，熔炼温度为1080~1120°C。固态铜完全熔化后，在铜液表面覆盖厚度为150~200mm的木炭。在铜熔体中加入质量百分比为预算合金总量约22%的锌锭，同时加入质量百分比为4%的含铝50%铜铝中间合金。主合金元素完全溶解后添加质量百分比约0.3%的含钇10%的铜钇中间合金和质量百分比约0.4%的金属钴。充分搅拌后捞渣，除渣后取样到光谱仪上进行成分分析，合金成分满足要求后转炉到保温(保温温度1090°C )炉静置十分钟，之后进行浇铸。根据生产需求可以浇铸成扁平铸锭或者圆柱型铸锭。 根据上述实施方式得到的最优化的合金质量百分比例为:铜(Cu)77.0%，铝(Al) 2.2%，钇(Y)0.03%，钴(Co)0.4%，杂质总和为 0.04%,# (Zn)为 20.33%。 对上述合金进行力学性能和耐蚀性能的测量，以上述最优化的配方与铝黄铜对比如下表所示，本专利技术的高耐蚀环保铝黄铜提高了耐蚀性、机械性能和硬度。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐蚀环保稀土铝黄铜合金，其特征在于，该合金由以下重量百分比的组分制成：铜(Cu)75.0～78.0％，铝(Al)1.7～2.2％，钇(Y)0.01～0.05％，钴(Co)0.2～0.6％，杂质总和不大于0.04％，锌(Zn)为余量。

【技术特征摘要】
1.一种高耐蚀环保稀土铝黄铜合金，其特征在于，该合金由以下重量百分比的组分制成:铜(Cu)75.0 ~78.0%，铝(Al) 1.7 ~2.2%，钇(Y)0.01 ~0.05%，钴(Co)0.2 ~0.6%,杂质总和不大于0.04%，锌(Zn)为余量。2.根据权利要求1所述的高耐蚀环保稀土铝黄铜合金，其特征在于，该合金由以下重量百分比的组分制成:铜(Cu)77.0%，铝(Al) 2.2%，钇(Y)0.03%，钴(Co) 0.4%，杂质总和不大于0.04%,锌(Zn)为余量。3.如权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，张欣，孙克斌，王士杰，郭丽丽，张西军，田英明，
申请(专利权)人：中色奥博特铜铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37