一种环保易切削铜合金材料由Ｚｎ３０～４５、Ａｌ０．０５～２．０、Ｆｅ≤１．０、Ｂ≤０．５、Ｔｉ≤０．５；稀土元素ＲＥ系中的一种或一种以上的元素≤０．３、Ｐｂ≤０．０１、Ｓｂ≤０．１、不可避免的杂质≤０．３、余量为Ｃｕ中再加入Ｐ０．０５～１．６，或加入Ｓｉ ０．０５～３．０，或加入Ｍｇ ０．１～３．０，或加入Ｓｉ＋Ｓｎ：０．０５～３．０＋０．０５～０．５，或加入Ｓｉ＋Ｓｎ＋Ｍｎ０．０５～３．０＋０．０５～０．５＋０．０５～０．５进行配料，配料后熔铸成坯料。拉伸延伸系数控制在１．０５～２．６。退火温度控制在３００～４００℃。该铜合金具有铅黄铜切削性能，加工工艺简化，省去了中间退火，降低了加工成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铜合金材料
，尤其涉及到一种环保易切削铜合金材料及 加工工艺。
技术介绍
铅黄铜具有优良的易切削、力学、物理等性能，是广泛使用的一种铜合金，发达国家仅黄铜水管的使用率就高达90%以上。易切削铅黄铜为两相黄铜，铅以细小颗粒弥散分布于晶内和晶界，铅黄铜 废弃物中的铅极易进入土壤，如被焚烧还会进入大气，特别是当铅黄铜用作水 龙头、管接头等饮用水管道配件时，铅会在水中物质的作用下浸出而进入水中， 因为铅是一种有害元素，可对环境及人体造成严重危害，因而其应用日益受到 严格限制。为了降低铅的有害作用，科研人员对黄铜的腐蚀性能进行了系统研究，并 采取了多种措施，如添加锡、镍等合金元素来提高铅黄铜的耐蚀性能，或将可 溶性的铅去除等，但这些方法无法从根本上消除铅的有害作用。随着人们对环境保护的意识越来越高，对外环保材料需要越来越迫切。美 曰欧等已立法，将逐歩禁止在饮用水管道配件、玩具和家用电器等产品中使用 含铅铜合金。铅黄铜被无铅黄铜取代是一个必然趋势，易切削无铅环保铜合金的需求市 场将非常大。近年来合金中采用加入铋、锑替代铅组成易切削铜合金来达到环 保无铅化目的，但铋资源有限且价格昂贵，美国NSF61对锑的控制也较为严格， 锑溶出值标准为0.6Pg/L，仅次于对镉的控制，同时锑对人体健康有不利影响，可见锑的应用有局限性，所以开发替代的环保易切削无铅铜合金意义十分重大。
技术实现思路
为解决上述不足之处，本专利技术提供了一种环保易切削铜合金材料及加工工 艺，该铜合金材料的构成具备有铅黄铜的切削性能，其加工工艺简化，省去了 中间退火工序，降低了加工成本。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案所述的环保易切削铜合金材料，其铜合金材料按重量百分比分两组分构成 如下I 、定组分Zn: 30 45; Al: 0.05 2.0; Fe《1.0; B《0.5; Ti《0. 5;稀土元素RE系中的一种或种以上的元素《0.3; Pb《0.01; Sb《0. 1;不可避免的杂质《 0.3;余量为CU;II 、不定替换组分P: 0.05 1.6，或是Si: 0. 05 3.0，或是Mg: 0. 1 3. 0，或是Si+Sn: 0. 05 3. 0+0. 05 0. 5，或是Si+Sn+Mn: 0. 05 3. 0+0. 05 0. 5+0. 05 0. 5;上述定组分和不定替换组分中各合金总和为百分之百。所述的环保易切削铜合金加工工艺包含了配料、熔铸、加热、挤压、精整、 拉伸、切定尺、退火、检查、包装等常见工序，而其中的配料、拉伸、退火工 序中加工工艺分述如下一、配料按重量百分比分别加入Zn30 45、 A10. 05 2. 0、 Fe《1.0、 B《0. 5、 Ti《 0.5;稀土元素RE系中的一种或一种以上的元素《0.3、 Pb《0.01、 Sb《0. 1、 不可避免的杂质《0. 3、余量为Cu中再加入PO. 05 1.6，或加入SiO. 05 3.0， 或加入MgO. 1 3. 0，或加入Si+Sn: 0. 05 3. O十O. 05 0. 5 ，或加入 Si+Sn+Mn0. 05 3. 0+0. 05 0. 5+0. 05 0. 5进行配料，配料后熔铸成坯料；二、拉伸先对棒坯进行精整，再在拉伸机上进行拉伸，拉伸延伸系数控制在1.05 2.6;二、退火采用退火炉对切定尺后的棒材进行消除应力成品退火，退火温度控制在300 400°C。由于采用了如上所述技术方案，本专利技术具有如下优越性1、 本专利技术的易切削无铅环保铜合金材料具备有铅黄铜的切削性能，实现了 无铅化环保目的。2、 本专利技术与现有加工技术相比省去了中间退火工序，降低了加工成本。具体实施方式 实施例l采用拉伸工艺制作产品规格-10mm的一种环保易切削无铅铜合金棒，其中 配料按34。/。的Zn、 L6o/o的P、 0.8%的A1、 0.5%的Fe、 0. 5。/。的B、 0.3%的Ti、 0. 3W的稀土元素RE系中的一种元素、0. 01%的Pb、 0. P/。的Sb、 0. 3%不可避免的杂质、其余为Cu进行配料，配料后熔铸成坯料。拉伸采用拉伸机对精整后的棒坯进行拉伸，其延伸系数为1.05。 退火采用退火炉对切定尺后的棒材进行消除应力成品退火，退火温度为300 。C。实施例2采用拉伸工艺制作产品规格-10皿的一种环保易切削无铅铜合金棒，其中配料按43W的Zn、 0. 6。/o的Si、 0. 1%的A1 、 0. 1%的Fe、 0. 3W的B、 0. 25%的 Ti、 0. 2。/。的稀土元素RE系中的二种元素、0.008%的Pb、 0. 08^的Sb、 0. 2%不可 避免的杂质、其余为Cu进行配料，配料后熔铸成坯料。拉伸采用拉伸机对精整后的棒坯进行拉伸，延伸系数为1.83。退火采用退火炉对切定尺后的棒材进行消除应力成品退火，退火温度为350 °C。 实施例3采用拉伸工艺制作产品规格(aOmm的一种环保易切削无铅铜合金棒，其中 配料按44》i的Zn、 2. (m的Mg、 0. 5%的A1 、 0. 2%的Fe、 0. 4。/。的B、 0. 2%的Ti、 0. P/。的稀土元素RE系中的一种元素、0.01%的Pb、 0. P/。的Sb、 0. 1%不可避免的杂质、其余为Cu进行配料，配料后熔铸成坯料。拉伸釆用拉伸机对精整后的棒坯进行拉伸，延伸系数为2.6。 退火采用退火炉对切定尺后的棒材进行消除应力成品退火，退火温度为督C。实施例4采用拉伸工艺制作产品规格MOmm的一种环保易切削无铅铜合金棒，其中 配料按41。/。的Zn、 1.5。/o的Si、 0. 3Q/。的Sn、 0.7%的A1 、 0.2%的Fe、 0.5%的B、 0. P/。的Ti、 0. 3。/。的稀土元素RE系中的三种元素、0. 01%的Pb、 0. P/。的Sb、0.3%不可避免的杂质、其余为Cu进行配料，配料后熔铸成坯料。 拉伸采用拉伸机对精整后的棒坯进行拉伸，延伸系数为l.l。 退火采用退火炉对切定尺后的棒材进行消除应力成品退火，退火温度为340 。C。实施例5采用拉伸工艺制作产品规格-lOnnn的一种环保易切削无铅铜合金棒，其中 配料按36。/。的Zn、 2.。0/o的Si、 0. 5。/。的Sn、 0. 2。/。的Mn、 1. 0%的A1 、 0. 5%的 Fe、 0. 5Q/o的B、 0.1%的Ti、 0. 3。/。的稀土元素RE系中的一种元素、0. 01%的Pb、 0. 1。/。的Sb、 0.3%不可避免的杂质、其余为Cu进行配料，配料后熔铸成坯料。 拉伸采用拉伸机对精整后的棒坯进行拉伸，延伸系数为2.4。 退火釆用退火炉对切定尺后的棒材进行消除应力成品退火，退火温度为 380 。C。 上述五个实施例中各合金元素的作用分述如下1、 添加硅Si的作用是改善金属间化合物和Y相的分布状况，细化Y相， 改善合金的加工性能和切削性能，降低液相线温度，使铸件致密，改善抗腐蚀 性能，同时有一定的脱氧作用。硅的锌当量系数是IO，使Cu-Zn状态图的P相 区大大左移，因此加入少量的硅就能提高合金的强度和硬度，含量过低招致， 过高将会，故本专利技术中硅含量严格控制在0.05 3.0%之间，其中优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环保易切削铜合金材料，其特征在于：该铜合金材料按重量百分比分两组分构成如下： Ⅰ、定组分 Ｚｎ：３０～４５；Ａｌ：０．０５～２．０；Ｆｅ≤１．０；Ｂ≤０．５；Ｔｉ≤０．５；稀土元素ＲＥ系中的一种或一种以上的元素≤０．３；Ｐｂ≤０．０１；Ｓｂ≤０．１；不可避免的杂质≤０．３；余量为Ｃｕ； Ⅱ、不定替换组分 Ｐ：０．０５～１．６，或是Ｓｉ：０．０５～３．０，或是Ｍｇ：０．１～３．０，或是Ｓｉ＋Ｓｎ：０．０５～３．０＋０．０５～０．５，或是Ｓｉ＋Ｓｎ＋Ｍｎ：０．０５～３．０＋０．０５～０．５＋０．０５～０．５； 上述定组分和不定替换组分中各合金总和为百分之百。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：娄花芬，赵万花，任玉波，孙飞涛，丁顺德，符学智，冷建伟，秦书平，
申请(专利权)人：中铝洛阳铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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