本发明专利技术是一种无铅的易切削镁铋黄铜合金，其主要成分包含（重量％），铜：５０～６２％、镁：０．５～３．０％、铋：０．１～１．０％，其余为锌和不可避免的杂质。其制造方法是将上述的合金组成在５８０～７００℃温度下进行挤压，在４００～６００℃温度下进行３０分钟～６小时热处理，以≤１００℃／小时的冷却速度进行冷却，在低于４００℃的温度下进行成品退火。所述的无铅易切削的镁铋黄铜合金具有优良的切削性能及热加工性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无铅的黄铜合金，尤其是涉及一种具有优异切削性 能及热加工性能的镁铋黄铜合金，它特別适用于代替铅黄铜应用的各种 机械零件、电子器件，汽车零部件等应用领域，是一种能有效替代含铅 黄铜的环保型绿色金属材料。
技术介绍
传统铅黄铜已经应用了 1000多年，广泛的用于生活五金器具，如 水龙头、门锁、门拉手、水管、螺钉、螺帽、管接头，等等……，在电 子、家电、机器设备中，更是不可缺失的材料。在铜内加铅，主要目的 是产生其合金的易切削、冷铆、锻造加工性能，以满足各种机器零配件 制造加工的需要。目前被广泛应用于汽车行业、电子行业、水暖卫浴行业的黄铜材料， 均含有1-5°/。的铅，以提高切削性能。由于世界范围环境污染日益加剧， 尤其是重金属"铅，，的污染。"铅"吸入人体后，对人的身心健康影响 很大，而且这些铅极易在水中溶出或在生产过程中挥发，从而导致环境 污染而吸入人体。除了其中的"铅"会造成污染外，更严重的是由于"铅" 在实际使用过程中溶出和挥发而进入生活饮用水中而导至人体荷尔蒙分 泌失调和婴幼儿的智力发育。因此，用于改善黄铜切削性能和加工性能 的"铅，，造成的污染和危害己经引起世界各国的重视。如果黄铜内不含 铅或采用紫铜，则因机械加工切削性能差和成本相对增高而在相关行业 没有实用价值。根据美国NSF、日本JIS、德国DIN50930及欧盟的相关标准法令规 定，到2006年各种与人体相关材料的铅溶出标准必须从现在的0. 05mg/L 降低到0. 010mg/L。近些年来，国内外在无铅黄铜的研究上也进行了一 定的研究，例如中国专利申请号200410015836. 5说明书中已公开的一种 专利技术专利《无铅易切削锑黄铜合金》，是由宁波博威集团专利技术的无铅易切削黄铜材料，它由重量％的铜55 - 65 %、锑0. 3~2. 0%、锰0.4-1.6%、其它元素0. 1~1.0%,所述的其它元素包括钛、锆、硼、铁、 镁、硅、稀土金属中的至少二种元素、其余为锌和不可避免的杂质。上 述合金是一种铜-锌-锑合金，由于合金中含有锑，合金的热加工性能比 较差，极大的影响了合金的后续加工性能。中国专利申请号02121991. 5 说明书中已公开的 一种专利技术专利《无铅易切削黄铜合金材料和它的制造 方法》，是日本三越金属抹式会社专利技术的无铅易切削黄铜材料，它是一 种铜-锌-铋合金，由于该合金中含有0. 5 ~ 2. 2 %的铋，铋含量较高，且 铋的价格非常高，所以导致其成本增高，没有市场竟争力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种不含铅的，具有优异的热加工性能的， 并可以替代含铅黄铜材料且有利于环境保护的无铅易切削镁铋黄铜合 金。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术的无铅的易切削镁铋黄铜合金，其主要成分包含(重量°/。)，铜50 - 62 %、镁0.5-3.0%、铋0.1-1.0%,其余为锌和不可避 免的杂质。一种优选技术方案，其特征在于所述镁铋黄铜合金中的铜、锌总 量大于95%小于100% 。一种优选技术方案，其特征在于所述镁铋黄铜合金中还含有 0.001-0. 1%的磷和硅。一种优选技术方案，其特征在于所述镁铋黄铜合金中还含有G. 1~ 0. 3%的锆和钛。一种优选技术方案，其特征在于所述镁铋黄铜合金中还含有不超 过O. 5%的铁、硼和稀土金属。一种优选技术方案，其特征在于所述镁铋黄铜合金中的的稀土金 属为La-Ce中的一种或多种以任意比例的混和。所述的无铅镁铋黄铜合金的制造方法是，在熔炼时先进行铜锌的熔 炼，温度为1150°C ~ 125(TC,随后加入铋，静置保温1G分钟后，再加 入镁，保温20 - 40分钟后进行浇铸，浇铸温度为1050。C ~ IIO(TC，形成合金铸锭，上述合金在580 ~ 70(TC温度下进行挤压，在400 - 600。C温 度下，进行热处理30分钟~ 6小时，以《10(TC/小时的冷却速度进行冷 却，在低于40(TC的温度进行成品退火，制成成品。一种优选的技术方案，铅作为不可避免的杂质，其含量不超过O. 02 重量％。下面对本专利技术的合金中添加的其它元素的功能和原因进行说明。所迷的无铅易切削的镁铋黄铜合金，是利用镁及镁铋的化合物可以 均匀弥散的分布在晶内及晶界的特性，避免了铋在晶界处形成单 一 的脆 性相，使该合金保证了象铅黄铜一样的切削性能，并且其他晶粒细化的 元素(其它元素)使得镁的分布更为均匀，大大提高了其综合性能。单纯的铋黄铜合金，铋在晶界间易形成大块的硬脆相，使得其热加 工性能极差，即使有好的切削性能，在实际生产中应用也不是很广泛。 而本专利技术的镁铋黄铜合金，有效的避免了这一点，因为镁的加入，使得 一部分镁与铋和其他物质生成析出相析出后，以细小质点的形式均匀弥 散地析出在晶界，另一方面，镁和铜形成的第二相可以均匀的分布在晶 内。不仅大大改善了其加工性能，也很好的提高了其切削性能。另外，在合金中添加磷和硅主要是起脱氧作用，改善金属的流动性， 还可以提高合金的强度， 一般含量为0.001-0. 1%,当含量过高时， 会降低金属的导电性。添加锆和钛，主要是起到与部分镁生成分布在晶界上的金属间化合 物，使析出物的分布细小弥散，使得合金的优异的切削性能得以实现， 其含量为0. 1 ~ 0. 3% 。铁、硼和稀土金属主要是起细化晶粒的作用，阻止晶粒的长大，尤 其是稀土金属元素，是优良的变质剂和晶粒细化剂，其总体含量不超过 0. 5 % 。本专利技术的优点在于，获得的合金产品晶粒细小，具有非常优异的切 削性能，具备良好的热加工性能，良好的焊接性能和优良的耐蚀性能， 特别适用于切削加工成型的各种零部件、锻件、铸件等其它零部件材料； 其制造成本低，其含铋量较单纯的铋黄铜低很多，远低于现有技术下无 铅黄铜的制造成本，并且可充分利用我国极其丰富的镁资源，发挥镁资源的优势。 具体实施例方式实施例1把按表l中所述合金成分组成，在熔炼时先进行铜锌的熔炼，温度为115(TC ~ 125(TC，随后加入铋，静置保温10分钟后，再加入镁，保温20~ 40分钟后进行浇铸，浇铸温度为1050'C ~ IIO(TC，形成无铅镁铋黄铜合 金铸锭，在580。C温度下进行挤压，挤压成尺寸为O200x600mm的圆棒铸 锭。在60(TC温度下，进行热处理30分钟，以< 10(TC/小时的冷却速度进 行冷却，在低于40(TC的温度进行成品退火，制成①10mm的线材，得产品 1。对比样品是世界上公认切削性最好的C 36 00O合金，以及国产的铋黄 铜及锑黄铜。表1本专利技术无铅易切削镁铋黄铜的合金成分组成实例(重量％ )<table>table see original document page 6</column></row><table>实施例2把按表2中所述合金成分组成，无铅镁铋黄铜合金在7 00 °C温度下进 行挤压，挤压成尺寸为O)200x600mm的圓棒铸锭。在40(TC温度下，进行 热处理6小时，以< 10(TC/小时的冷却速度进行冷却，在低于40(TC的温 度进行成品退火，制成O10mm的线材，得产品2。表2本专利技术无铅易切削镁铋黄铜的合金成分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无铅的易切削镁铋黄铜合金，其主要成分包含，铜：５０～６２重量％、镁：０．５～３．０重量％、铋：０．１～１．０重量％，其余为锌和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国杰，谢水生，米绪军，李雷，程磊，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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