一种稀土锰黄铜合金及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种环保型易切削稀土黄铜合金。该合金通过添加Ｂｉ与Ｍｎ来代替Ｐｂ黄铜中的铅来提高合金的易切削目的，其成分为：５５．０～６５ｗｔ％Ｃｕ，０．１～２．５ｗｔ％Ｂｉ，０．１～１．０ｗｔ％Ｍｎ，０～３．０ｗｔ％Ｓｎ，０～１．０ｗｔ％Ｎｉ，０．１～１．０ｗｔ％Ａｌ，０．０１～０．０５ｗｔ％Ｃｅ与Ｌａ中一种或两种，其余为Ｚｎ和其他不可避免的杂质。Ｂｉ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｌａ及Ｃｅ＋Ｌａ分别以Ｃｕ－Ｂｉ、Ｃｕ－Ｓｉ、Ｃｕ－Ｃｅ、Ｃｕ－Ｌａ、Ｃｕ－Ｃｅ－Ｌａ中间合金形式加入。该合金具有良好的切削性能、冷热加工性能；具有良好的铸造性能，热裂趋向小；生产工艺简单，可以在现有铅黄铜的生产设备上制备；合金成本低、抛光性能与焊接性能好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料的制造
，尤其涉及一种无铅环保型易切削稀土锰黄铜合金。技术背景铅黄铜具有良好的切削性能、力学性能、铸造性能及耐腐蚀性能，能满足水暖卫浴系统 中的各种铸件及配件生产与使用的需要。但由于铅黄铜中含有不同含量的铅，铅黄铜在弱酸 性的自来水中很容易浸出铅，但铅对人体和环境造成危害。随着人们环境保护和健康意识的日益提高，各个国家陆续出台相关法规来限制自来水中 的铅的含量，无铅且易切削铜合金已经成为热门研究领域。目前国内各院校、科研机构近儿年都在对无铅易切削黄铜进行研究探索，主要是在碲黄铜、 铋黄铜、硒黄铜、硅黄铜、锰黄铜、镁黄铜及石墨黄铜方面进行初步的探索性的研究并申请 了相关专利。Oishi， Kellchiro等人在欧洲申请了无铅易切削硅黄铜合金专利，其合金成分为 69.0~79.0 wt%Cu、 2.0-4.0 wt%Si，余量为Zn;丹寿志等人在日本申请了一种无铅铜基铋黄 铜合金材料专禾U，其合金成分为60.5~63.5wt%Cu， 0.5~2.0 wt%Bi， 0.5~1.8 wt% Sn， 0.2~0.7 wt%Ni， 0.04 0.15 wt% Fe， 0.02 0.10 wt% Sb， 0.04~0.15 wt% P，余量为Zn; Hofmann 等人在美国申请了一项镁黄铜专利，其主要成分为60.0 70.0 wt% Cu ，《3.0wt%Mg， 0.5 ~3.5wt%Sn， 0.01 0.5 wt% Fe， 0.00.5 wt%Ni， 0.01~0.5 wt% Mn ，《0.2wt%P，余量 为Zn和不可避免的杂质；杨斌等人开发了一种稀土碲铋黄铜合金，其主要成分为58.0 80.0 wt%Cu, 0.01~1.0wt%Sn， 0.01~1.0 wt%Ni， 0.01~1.0wt%Al， 0.05~0.15 wt0/oP， 0.1~3.0 wt°/。Bi， 0.1~3.0 wt%Te， 0.01 0.05 wt°/。RE，余量为Zn;杨斌等人开发了-种硒铋黄铜合金， 其主要成分为55.0~89.0 wt%Cu， 0.01~10.0wt%Sn， 0,01~2.0 wt%Ni， 0.01~1.0wt%Al, O.O5~0.15 wt%P， 0.1~5.0 wt%Bi， 0.1 3.0 wt%Se， 0.01~0.05 wt%RE，余量为Zn;黄劲松 等人开发了一种镁石墨易切削铜合金，其合金成分为56.0~64.0wt%Cu， 0.1~3.5wt%Mg， 0.1 3.5wt%C，余量为Zn。但由于碲、铋、硒，尤其是碲、硒近几年价格飞逨上涨，导致碲 黄铜、铋黄铜、硒黄铜的生产成本急剧飙升，给生产企业带来巨大的生产成本压力。对于硅 黄铜、锰黄铜由于硅锰价格低廉，所以合金较为便宜，但由于其塑性及切削性能较差，造成 废品率高、刀具损伤严重、生产效率低等后果。由于石墨很难加入Cu-Zn合金液中，所以石 墨的加入及均匀分布于合金中成为石墨黄铜制备的技术瓶颈。本专利技术综合利用铋与硅来提高 合金的切削性能，利用稀土变质处理来提高合金的综合性能，从而满足合金的切削性能、力 学性能、耐腐蚀性能及使合金的生产成本趋于合理。本专利所涉及的易切削铜合金之一与其 他几种易切削合金性能比较，如下表所示<table>table see original document page 7</column></row><table>
技术实现思路
本专利技术提供一种具有优良切削性能、力学性能、冷热加工性能、焊接性能及耐腐蚀性能 的无铅稀土锰黄铜合金及其制备工艺。本专利技术提供的稀十-锰黄铜合金，其特征是综合利用Bi与Mn代替铅黄铜中的Pb达到易 切削的目的'该合金组成为55.0 65.0.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi,0.1 1.0wt% Mn，0 3.0wt% Sn,0 1.0 wt% Ni， 0.1 1.0wt% Al, 0.01 0.05wt% Ce与La中一种或两种，其余为Zn和其他 杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi，0.1 1.0wt% Mn，0.1 1.0wt% Al, 0.01% 0.03wt% Ce，其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi,0.1 1.0wt% Mn,0.1 1.0wt% Al, 0,02% 0.05wt% La，其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt%Cu， 0.1 2.5wt% Bi,0.1 1.0wt% Mn,0.1 1.0wt% Al, 0.02% 0.04wt%Ce+ La，其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt°/。 Cu， 0.1 2.5wt% Bi,0.1 1.0wt% Mn,0.1 3.0wt% Sn，0.1 1.0wt% Al， 0.01% 0.03wt% Ce，其余为Zn和其他杂 质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi,0.1 1.0wt% Mn,0.1 3.0wt% Sn,0.1 1.0wt% Al, 0.02% 0.05wto/o La，其余为Zn和其他杂 质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi，0.1 1.0wt% Mn，0.1 3.0wt% Sn,0.1 l,0wt% Al, 0.02% 0.04wt%Ce+ La，其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt%Cu， 0.1 2.5wt% Bi，0.1 1.0wt%Mn，0.1 1.0wt%Ni， 0.1 1.0wt% Al, 0.01% 0.03wt% Ce，其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi，0.1 1.0wt%Mn,0.1 1.0wt%Ni， 0.1 1.0wt% Al, 0.02% 0.05wt% La，其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi，0.1 1.0wt% Mn,0.1 1.0wt% Ni， 0.1 1.0wt% Al， 0.02% 0.04wt%Ce+ La,其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% Bi,0.1 1.0wt% Mn,0.1 3.0wt% Sn,0.1 1.0wt% Ni ， 0.1 1.0wt% Al, 0.01% 0.03wt% Ce，其余为Zn和其他杂质。根据上述的稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为55.0 65.0wt% Cu， 0.1 2.5wt% B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土锰黄铜合金，其特征在于该合金组成为：　５５．０～６５．０．０ｗｔ％Ｃｕ，　０．１～２．５ｗｔ％Ｂｉ，　０．１～１．０ｗｔ％Ｍｎ，　０～３．０ｗｔ％Ｓｎ，　０～１．０ｗｔ％Ｎｉ，　０．１～１．０ｗｔ ％Ａｌ，　０．０１～０．０５ｗｔ％Ｃｅ与Ｌａ中一种或两种，　其余为Ｚｎ和其他杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许传凯，胡振青，
申请(专利权)人：路达厦门工业有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]