一种耐高温热腐蚀的黄铜合金及其制备的火盖制造技术

本发明专利技术涉及一种燃气灶火盖，公开了一种耐高温热腐蚀的黄铜合金及其制备的火盖，解决了现有黄铜合金中添加V提高强度而导致高温热腐蚀加剧，使用寿命减短的问题，其由一种耐高温热腐蚀的黄铜合金制得，该黄铜合金由包含以下质量份数的原料制成：Cu：10186‑11958份，Fe：191‑224份，Sn：158‑185份，Zn：7259‑8521份，Mo：1‑2份，Mn：12‑15份，V：9‑11份，Cr3C2：10‑12份，添加有V和Cr3C2，加强黄铜合金的强度，同时部分V原子和Cr3C2中C原子通过金属键键合，减少氧化钒的生成以及阻碍本黄铜合金表面以及表面的元素进一步氧化，以减少钒盐引导生成的低熔点的共晶体生成，进而使本黄铜合金具有良好的耐高温热腐蚀性，由此使由其制得的火盖具有强度高和良好的耐高温热腐蚀性，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温热腐蚀的黄铜合金及其制备的火盖
本专利技术涉及一种燃气灶火盖，特别涉及一种耐高温热腐蚀的黄铜合金及其制备的火盖。
技术介绍
黄铜是由铜和锌所组成的合金，由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜，如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。黄铜的硬度和热加工温度较低，常用与加工制造结构较为复杂的结构器件。而现有市面上的部分燃气灶火盖利用黄铜和特殊黄铜便于加工的性质生成制得，有较强的耐磨性能，黄铜和特殊黄铜具有较好的耐磨性能，可减少燃气从火盖喷火孔流动带来的气流摩擦损耗。针对黄铜和特殊黄铜强度低的问题，本领域人员对其进行了一定的改性，在特殊黄铜中添加金属钒，调整特殊黄铜内金属晶格和金属键键合，由此提高特殊黄铜的强度。但其不足之处在于因金属钒的添加，在火盖使用过程中，由于钒氧化后与铜的氧化物或锌的氧化物结合生成钒盐，再与铜、锌、铜的氧化物或锌的氧化物高温下相容形成低熔点的共晶体，导致高温热腐蚀加剧，原来金属表面的保护性氧化膜破坏，从而造成对基体金属材料的加速腐蚀，使喷火孔使用一段时间后发生扩张，引起燃气灶热效率降低和火盖使用寿命降低等一系列后续影响。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一目的在于提供一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，其具有良好的耐高温热腐蚀性。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，所述黄铜合金由包含以下质量份数成分的原料制成：Cu：10186-11958份，Fe：191-224份，Sn：158-185份，Zn：7259-8521份，Mo：1-2份，Mn：12-15份，V：9-11份，Cr3C2：10-12份。通过采用上述技术方案，Cr3C2熔点为1890℃，沸点为3800℃，其可在熔炼过程中混合在本黄铜合金内，并且Cr3C2在高温环境下具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化，减缓黄铜合金高温氧化；在本黄铜合金熔炼生成时，部分V原子和Cr3C2中的C原子之间通过金属键键合，阻碍使得成品的本黄铜合金内V在高温下氧化，减少高温下氧化钒的生成，减少钒盐引导生成的低熔点的共晶体；同时通过金属键键合有Cr3C2的V原子，高温下氧化分解生成VCx和Cr3C2，VCx熔点较VOx熔点高，不产生低熔点的共晶体；由此减少氧化钒的生成以及阻碍本黄铜合金表面以及表面的元素进一步氧化，以减少钒盐引导生成的低熔点的共晶体生成，进而使本黄铜合金具有良好的耐高温热腐蚀性。本专利技术进一步设置为：所述黄铜合金的原料包括A1：13-16份。通过上述技术方案，金属键键合有Cr3C2的V原子，高温下氧化分解产生Cr2O3，该Cr2O3在本黄铜合金表面成核生长，形成Cr2O3氧化膜，该Cr2O3氧化膜质地较为疏松、连续性差、存在晶格缺陷，故其保护性差；当该Cr2O3氧化膜成型后，在此Cr2O3氧化膜与本黄铜合金界面处，Cr2O3与本黄铜合金内的Al反应还原生成Cr，生成Cr受Cr2O3氧化膜限制而均匀分布在Cr2O3氧化膜与本黄铜合金界面，氧继续从Cr2O3氧化膜渗透入Cr2O3氧化膜与本黄铜合金界面，使得Cr缓慢的氧化形成新的Cr2O3氧化膜，而新的Cr2O3氧化膜致密、连续性好，对本黄铜合金起到保护在于，对本黄铜合金表面热腐蚀处进行修复，阻碍本黄铜合金氧化和热腐蚀。本专利技术进一步设置为：所述黄铜合金包括Co和Ti，Co：2-4份，Ti：1-2份。通过采用上述技术方案，金属氧化膜生长过程中，反应物质传输的形式有三种：金属离子单向向外扩散，在氧化膜-气体界面上进行反应，如铜的氧化过程；氧单向向内扩散，在金属-氧化膜界面上进行反应，如钛的氧化过程；金属离子向外扩散，氧向内扩散，两者在氧化膜中相遇并发生反应，如钴的氧化反应，此处本黄铜合金表面氧化形成氧化膜时，Cu、Co和Ti氧化成膜的反应物质传输形式不同吗，相互混合形成致密的氧化膜，提高氧化膜的保护性，同时氧化膜形成过程中氧向内扩散周到Co和Ti氧化而带来的阻碍，减少氧化膜-气体界面形成气泡的可能，减少气泡的应力对氧化膜的破坏，减少氧化膜裂痕，加强氧化膜对热腐蚀的抵抗。本专利技术进一步设置为：所述黄铜合金成分如下，Cu：55.0487wt％，Fe：1.0312wt％，Sn：0.8562wt％，Zn：39.231wt％，Co：0.0184wt％，Ti：0.0093wt％，V：0.0461wt％，Al：0.0736wt％，Cr3C2：0.0552wt％。通过采用上述技术方案，黄铜合金的强度好，且保持由良好的耐高温热腐蚀性。本专利技术进一步设置为：所述黄铜合金包括Pb：473-579份。通过采用上述技术方案，提高黄铜合金常温下的抗氧化性和抗腐蚀性，提高黄铜合金的强度，同时提高黄铜合金的耐磨性，进而延长黄铜合金制品的使用寿命。本专利技术进一步设置为：所述黄铜合金包括Ni：53-65份。通过采用上述技术方案，提高黄铜合金的耐磨性，同时增强黄铜合金的高温热腐蚀性。本专利技术进一步设置为：所述黄铜合金包括Sb：16-20份。通过采用上述技术方案，提高黄铜合金的强度，同时提高黄铜合金的耐磨性，进而延长黄铜合金制品的使用寿命。本专利技术进一步设置为：所述黄铜合金成分如下：Cu：55.0487wt％，Fe：1.0312wt％，Sn：0.8562wt％，Zn：39.231wt％，Co：0.0184wt％，Ti：0.0093wt％，Pb：2.6608wt％，Mn：0.0645wt％，Ni：0.3039wt％，V：0.0461wt％，Al：0.0736wt％，Sb：0.092wt％，Cr3C2：0.0552wt％。针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一目的在于提供一种火盖，强度高且具有良好的耐高温热腐蚀性，使用寿命长。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种火盖，由上述的耐高温热腐蚀的黄铜合金制成。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，添加有V和Cr3C2，加强黄铜合金的强度，同时部分V原子和Cr3C2中的C原子之间通过金属键键合，减少氧化钒的生成以及阻碍本黄铜合金表面以及表面的元素进一步氧化，以减少钒盐引导生成的低熔点的共晶体生成，进而使本黄铜合金具有良好的耐高温热腐蚀性；2.一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，添加有V、Cr3C2和Al，金属键键合有Cr3C2的V原子，高温下氧化分解产生Cr2O3，该Cr2O3在本黄铜合金表面成核生长，形成Cr2O3氧化膜，在此Cr2O3氧化膜与本黄铜合金界面处，Cr2O3与本黄铜合金内的Al反应还原生成Cr，并再次氧化形成新的致密、连续性好的Cr2O3氧化膜，对本黄铜合金起到保护在于，对本黄铜合金表面热腐蚀处进行修复，阻碍本黄铜合金氧化和热腐蚀；3.黄铜合金还添加有包括Co和Ti，黄铜合金表面氧化形成氧化膜时，Cu、Co和Ti的氧化物相互混合形成致密的氧化膜，提高氧化膜的保护性，同时氧化膜形成过程中氧向内扩散周到Co和Ti氧化而带来的阻碍，减少氧化膜-气体界面形成气泡的可能，减少气泡的应力对氧化膜的破坏，减少氧化膜裂痕，加强氧化膜对热腐蚀的抵抗；4.黄铜合金包括Pb、Ni和Sb，提高黄铜合金常温下的抗氧化性和抗腐蚀性，提高黄铜合金的强度，同时提高黄铜合金的耐磨性，增强黄铜合金的高温热腐蚀性，进而延长黄铜合金制品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，其特征在于，所述黄铜合金由包含以下质量份数成分的原料制成：Cu：10186‑11958份，Fe：191‑224份，Sn：158‑185份，Zn：7259‑8521份，Mo：1‑2份，Mn：12‑15份，V：9‑11份，Cr3C2：10‑12份。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，其特征在于，所述黄铜合金由包含以下质量份数成分的原料制成：Cu：10186-11958份，Fe：191-224份，Sn：158-185份，Zn：7259-8521份，Mo：1-2份，Mn：12-15份，V：9-11份，Cr3C2：10-12份。2.根据权利要求1所述的一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，其特征在于，所述黄铜合金的原料包括Al：13-16份。3.根据权利要求2所述的一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，其特征在于，所述黄铜合金包括Co和Ti，Co：2-4份，Ti：1-2份。4.根据权利要求3所述的一种耐高温热腐蚀的黄铜合金，其特征在于，所述黄铜合金成分如下，Cu：55.0487wt%，Fe：1.0312wt%，Sn：0.8562wt%，Zn：39.231wt%，Co：0.0184wt%，Ti：0.0093wt%，V：0.0461wt%，Al：0.0736wt%，Cr3C2：0.0552...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建明，
申请(专利权)人：宁波颂杰电器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33