无铅或低铅含量黄铜坯料的生产方法和由此获得的坯料技术

一种获得无铅或低铅含量黄铜坯料的方法考虑了直接或反向挤出无铅或低铅含量黄铜片和石墨粉末的混合物，获得无铅或低铅含量的黄铜坯料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无铅或低铅含量黄铜坯料的生产方法和由此获得的坯料
本专利技术涉及一种获得黄铜坯料(brassbillet)的方法和由此获得的黄铜坯料。具体而言，本专利技术涉及无铅或低铅含量的黄铜坯料。
技术介绍
具体而言，如果铅含量低于0.1wt％，则通常将黄铜定义为“无铅”；如果铅含量为0.1wt％～0.2wt％，则定义为“低铅含量”。众所周知，黄铜(铜(Cu)和锌(Zn)的合金)，首先凭借其优异的可铸性(这能够通过浇铸方法(casingprocess)获得半成品铸件)和优异的可机器加工性(这能够通过切削机器加工(chippingmachining)合适地完成半成品)，而成为广泛用于制造业的材料。黄铜的可机器加工性很大程度上取决于它所含的铅(Pb)的量。然而，近年来出现了对于使用无铅合金制作一些人工制品，例如，与水，特别是饮用水接触的水龙头或其他部件的需求。这种需求主要源于防止铅溶解于水中的需要(其后果被认为对健康是不利的)。因此，许多制造商的研究和开发努力解决无铅黄铜的定义，其具有与传统黄铜类似的机械和机械加工特性。
技术实现思路
在这个方向上，最有希望的解决方案之一是用石墨代替铅。在这方面，本申请人是专利技术号No.102013902181365的意大利专利申请的所有者。本专利技术是这种背景的一部分，并且具体而言涉及用于制造无铅或低铅量黄铜坯料的创新方法以及由此获得的坯料。附图说明根据以下所示的描述，本专利技术的所述方法的特征和优点将显而易见。图1和图2显示了根据本专利技术的无铅黄铜棒的两种不同放大的微结构，其特征在于头部和中心(横截面)。图3是由国际标准ISO3685获得的表格，其举例说明了不同的片形式。具体实施方式根据一种方法，所述坯料是通过直接或反向(directorinverted)挤出包含黄铜粉末和石墨粉末的粉末而获得。所述挤出在实现所述粉末的烧结的温度条件和所述冲头(punch)的预定推进速度，例如，120mm/s下进行。例如，在进行所述挤出之前，将所述混合的粉末预热至预热温度，优选低于所述熔化温度，长达预定的时间间隔。例如，所述混合粉末预热至720℃长达1h。所述黄铜粉末基本上是无铅的或低铅含量的；此外，所述石墨粉末优选以相对于黄铜粉末0.5wt％～2wt％，优选约1wt％的量加入。根据一个变型实施方式，所述黄铜粉末通过急冷(splatcooling)，熔融纺丝(melt-spinning)，雾化过程(atomizationprocess)，通过化学反应，如沉淀，或通过机械过程，如研磨而获得。具体而言，所述雾化过程能够作为气体雾化，真空或惰性气氛气体雾化，水雾化，离心雾化，旋转盘雾化，通过超快速固化，超声雾化进行实施。优选所述黄铜粉末具有宽的粒度范围，例如，500μm～50μm；这种宽的范围，以及可能的所述颗粒尺寸的不规则形状，促进所述粉末的压实。此外，根据一个变型实施方式，所述石墨粉末通过研磨而获得。所述黄铜粉末和所述石墨粉末，例如，在混合器/配料器(batcher)中，混合预定的时间间隔。根据一个变型实施方式，所述混合的粉末收集在圆柱形容器中，称为罐(can)(例如，由铜制成)，其在填充和在惰性气体吹扫内部之后，例如，通过焊接而气密性封闭。例如，所述使用的惰性气体是氩(Ar)。所述容器装入挤出机中，并在预热之后或加热期间，进行所述直接或反向挤出，由此获得复合材料坯，其例如在表面上含有所述容器的材料。接着，进行去除所述复合材料坯的容器材料的剥离操作，从而获得所需的坯料。根据一个进一步的变型实施方式，所述挤出压机直接装载所述混合的粉末，直接获得所述所需的坯料；这避免了所述剥离过程。根据还有的一个进一步的变型实施方式，在烧结之前，例如，在所述容器中或直接在所述挤压机中，将所述混合的粉末进行压制。实验测试例如，在实验测试中：-制备直径约70mm的第一罐C1，其含有混合的无铅黄铜和石墨粉末，预压实至120吨；和-直径约70mm的第二罐C2，其含有混合的无铅黄铜和石墨粉，未压实。在两个罐C1，C2上进行预热至720℃，1小时；然后将所述两个罐C1，C2直接挤出，挤出比率为8:1，冲头速度为12mm/s，所述坯料的最终直径为30mm。获得两个棒：棒B1来自罐C1，而棒B2来自罐C2。对于两个棒，最终密度为约8g/cm3，而硬度HV5Kg为约85。图1和图2显示了棒B1和B2的两种不同放大的微结构，其特征在于头部和中心(横截面)。两个棒的牵引测试表明，Rp0.2％为约170MPa，Rm为约370MPa，而A％为23％。这些测试表明，由此获得的棒具有机械和微观结构特征与通过传统循环获得的棒的那些特征相互相似和实际上相同。本专利技术的实施方式根据本专利技术，所述坯料是通过直接或反向挤出无铅或低铅含量黄铜片和石墨粉末的混合物而获得。所述混合物进行预热，或在变型实施方式中，在挤出期间进行加热。所述词语“片(chip)”表示或多或少较薄的材料条带，通常是缠结的(snarled)。例如，所述片具有国际标准ISO3685(图3)的表G.1中所示的形式。所述黄铜片来源于对由无铅或低铅含量黄铜制成的半成品进行排屑的机械加工。根据一个变型实施方式，所述黄铜片通过研磨而碎片化，从而通过直接或反向挤出碎片化的无铅或低铅含量黄铜片和石墨粉末的混合物而获得所述坯料。所述片通过，例如，在磨机中进行研磨而碎片化，分离出粒度小于预定粒度，例如，<0.5mm(黄铜碎片)的部分(fraction)，并再循环剩余部分。接着，所述黄铜碎片与石墨粉末(例如，平均粒度为20μm)，例如，1％w/w，例如，在旋转混合器中进行混合，从而获得均匀混合物。创新之处是，根据本专利技术的方法从工业角度而言是非常有利的，因为它考虑了粉末和片的相对简单的管理以及现有挤压机的使用。具体而言，片的使用有利地允许通过在远程工厂中切屑(chipping)和在主要工厂(mainplant)中分离出所述碎片和进行挤出而实施机械制造。所述片从所述远程工厂运输到所述主要工厂，而不会出现粉末运输的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获得无铅或低铅含量黄铜坯料的方法，包括以下步骤：‑通过在由无铅或低铅含量黄铜制成的半成品上排屑进行机械加工，获得预定量的片；‑制备预定量的具有预定平均粒度的石墨粉末；‑在所述量的片中分离出粒度小于预定粒度的黄铜碎片；‑将所述黄铜碎片与石墨粉末混合，得到黄铜‑石墨混合物；‑加热所述黄铜‑石墨混合物，获得加热的混合物；‑挤出所述加热的混合物，获得所述无铅或低铅含量黄铜坯料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.18 IT 1020160000511681.一种获得无铅或低铅含量黄铜坯料的方法，包括以下步骤：-通过在由无铅或低铅含量黄铜制成的半成品上排屑进行机械加工，获得预定量的片；-制备预定量的具有预定平均粒度的石墨粉末；-在所述量的片中分离出粒度小于预定粒度的黄铜碎片；-将所述黄铜碎片与石墨粉末混合，得到黄铜-石墨混合物；-加热所述黄铜-石墨混合物，获得加热的混合物；-挤出所述加热的混合物，获得所述无铅或低铅含量黄铜坯料。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定量的片，例如在磨机中，进行研磨，并分离出粒度小于预定粒度，例如0.5毫米的黄铜碎片。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述混合物包含区间为0.5wt％～1wt％的石墨粉末。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述混合物加热至包括600～780℃的温度。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述挤出期间发生烧结过程。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述挤出...

【专利技术属性】
技术研发人员：加布里埃莱·格努蒂，马尔科·伯特利，
申请(专利权)人：阿尔玛格股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT