一种阀门用铜合金及阀门制备方法技术

本发明专利技术涉及到一种阀门用铜合金及阀门制备方法，其特征在于包括下述组分：其余为铜和不可避免的杂质。制备方法为先加纯铜锭熔化然后依次加入Bi、Sn和VC，搅拌均匀并恒温；再依次加入Fe、Cr及余量铜，搅拌均匀后升温熔炼后，浇注到阀门模具中，制备得到铜合金阀门。本发明专利技术所提供的铜合金各组分相互协同作用，大大提高了阀门的强度和耐摩擦能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到合金领域，具体指一种阀门用铜合金及阀门制备方法。
技术介绍
阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质可分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门，铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门等。铜合金阀门是阀门中的一种，由于其具有耐腐蚀性强，因此铜合金在阀门以及阀用零件上得到了充分应用，在很多领域起到关键的作用，但铜阀门也存在着一些缺陷，如：耐摩擦能力低，强度低，导致阀门的使用寿命较短。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种耐高温性能好、耐腐蚀性能好、强度高且能有效提高耐摩擦能力阀门用铜合金，从而延长阀门的使用寿命。本专利技术所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种耐高温性能好、耐腐蚀性能好、强度高且能有效提高耐摩擦能力铜合金阀门的制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：该阀门用铜合金，其特征在于包括下述组分：其余为铜和不可避免的杂质。较好的，所述不可避免杂质含量≤2wt％。铜合金阀门的制备方法，其特征在于包括下述步骤：1)熔炼：先加入40～45％的纯铜锭，待纯铜锭熔化后加热到1150～1200℃，然后依次加入1.5～2.5wt％的Bi，2.5～3.5wt％的Sn、1.2～2.8wt％的VC，搅拌均匀后恒温10～15min；再依次加入6.0～8.0wt％的Fe、3.3～4.7wt％的Cr以及余量的纯铜锭，搅拌均匀后升温至1200～1250℃下熔炼15～20min，得到熔炼的混合液；2)浇注：将步骤1)中得到的混合液，浇注到阀门的金属模具中，将模内铸件冷却到1000±10℃，打开模具，取出成型毛坯，然后在4～6min内冷却到300℃以下，然后空冷至室温，即得到铜合金阀门。在1000±10℃，毛坯已成型，开模快冷，能够增加铜在铁中的固溶度，从而增加铜合金的强度，可较大限度的防止铜从铁中析出。较好的，所述Fe是以铜包覆铁粉的方式加入的，铜包覆铁粉中Cu的含量为15～20wt％；Fe以铜包覆铁粉的方式加入，可以使Fe更好的与铜合金基体进行融合；所述的Cr是以低碳铬铁粉FexCryCz的方式加入的，所述低碳铬铁粉中碳的含量z为0.10～0.40wt％，铬的含量y为50～60wt％，余量为z。z与铜包覆铁粉中的铁量之和即为本阀门用铜合金中的铁量。与现有技术相比，本专利技术所提供的铜合金各组分相互协同作用，大大提高了阀门的强度和耐摩擦能力；Bi和Sn可以改善VC与铜基体的润湿性，使VC颗粒很好的与铜基体进行融合，进一步增加铜合金的耐摩擦能力和强度；本专利技术制备的阀门抗拉强度可达到700MPa以上，干摩擦系数为0.15～0.22，磨损率为50～80mg/Km；而通常的阀门铜合金材料，抗拉强度为400～600MPa，干摩擦系数为0.25～0.45，磨损率为120～160mg/Km。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1至实施例4：实施例1至实施例4的制备方法如下：1)熔炼：先加入40～45％的纯铜锭，待纯铜锭熔化后加热到1150～1200℃，按照表1中的组分依次加入Bi、Sn、VC(为碳化钒缩写)，搅拌均匀后保温10～15min；再按照表1中的组分依次加入Fe、Cr以及余量的纯铜锭，搅拌均匀后在1200～1250℃下熔炼15～20min，得到熔炼混合液；Fe分为两部分，其中第一部分Fe是以铜包覆铁粉的方式加入的，铜包覆铁粉中Cu的含量为15～20wt％，这部分Cu包含在余量Cu中。Cr是以低碳铬铁粉FexCryCz的方式加入的；低碳铬铁粉中碳的含量z为0.10-0.40wt％，铬的含量y为50～60wt％；余量x为第二部分铁。2)浇注：将步骤1)得到的熔炼混合液浇注到阀门金属型模具中，到模内铸件冷却到1000±10℃，打开模具，取出成型毛坯，然后在5min内快速冷却到300℃以下，之后空冷至室温，即得到铜合金阀门。对比例1至对比例5铜合金材料的组成见表1对比例1-5。本专利技术所述的用于阀门的铜合金材料，其制作步骤如下：1)熔炼：先加入40～45％的纯铜锭，待纯铜锭熔化后加热到1150～1200℃，按照表1中的组分依次加入Bi、Sn、VC，搅拌均匀后保温，10～15min；再按照表1中的组分依次加入Fe、Cr以及余量的纯铜锭，搅拌均匀后在1200～1250℃下熔炼15～20min，得到熔炼的混合液；所述的Fe是以铜包覆铁粉的方式加入的，铜包覆铁粉中Cu的含量为15～20wt％，所述的Cr是以低碳铬铁粉的方式加入的；2)浇注：将1)中得到的混合液，浇注到金属型阀门成型模具中，到模内铸件冷却到1000±10℃，打开模具，取出成型毛坯，然后在5min内快速冷却到300℃以下，之后空冷至室温。对比例6：铜合金材料的组成见表1对比例6。本专利技术所述的用于阀门的铜合金材料，其制作步骤如下：1)熔炼：先加入纯铜锭，待纯铜锭熔化后加热到1200～1250℃，按照表1中的组分依次加入Bi、Sn、VC、Fe、Cr，搅拌均匀后保温25～35min；得到熔炼的混合液；所述的Fe是以铜包覆铁粉的方式加入的，铜包覆铁粉中Cu的含量为15～20wt％，所述的Cr是以低碳铬铁粉的方式加入的；2)浇注：将1)中得到的混合液，浇注到金属型阀门成型模具中，到模内铸件冷却到1000±10℃，打开模具，取出成型毛坯，然后在5min内快速冷却到300℃以下，之后空冷至室温。对比例7：铜合金材料的组成见表1对比例7。本专利技术所述的用于阀门的铜合金材料，其制作步骤如下：1)熔炼：先加入40～45％的纯铜锭，待纯铜锭熔化后加热到1150～1200℃，按照表1中的组分依次加入Bi、Sn、VC，搅拌均匀后保温，10～15min；再按照表1中的组分依次加入Fe、Cr以及余量的纯铜锭，搅拌均匀后在1200～1250℃下熔炼15～20min，得到熔炼的混合液；所述的Fe是以铜包覆铁粉的方式加入的，铜包覆铁粉中Cu的含量为15～20wt％，所述的Cr是以低碳铬铁粉的方式加入的；2)浇注：将1)中得到的混合液，浇注到金属型阀门成型模具中，自然冷却到室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门用铜合金，其特征在于包括下述组分：其余为铜和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种阀门用铜合金，其特征在于包括下述组分：
其余为铜和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的阀门用铜合金，其特征在于所述不可避免杂质含量≤
2wt％。
3.如权利要求1或2所述的阀门用铜合金的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
1)熔炼：先加入40～45％的纯铜锭，待纯铜锭熔化后加热到1150～1200℃，然后
依次加入1.5～2.5wt％的Bi，2.5～3.5wt％的Sn、1.2～2.8wt％的VC，搅拌均匀后恒
温10～15min；
再依次加入6.0～8.0wt％的Fe、3.3～4.7wt％的Cr以及余量的纯铜锭，搅拌均匀

【专利技术属性】
技术研发人员：冯振华，
申请(专利权)人：宁波会德丰铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33