一种黄铜合金及其制备方法技术

本发明专利技术属于合金技术领域，具体涉及一种黄铜合金及其制备方法。本发明专利技术提供了一种黄铜合金，包括以下质量百分含量的元素：La0.005～0.05％，Si0.01～0.15％，Mg0.015～0.20％，Cu64～76％，Zn为余量；所述黄铜合金的平均晶粒尺寸为4～8μm。实验结果表明，本发明专利技术提供的黄铜合金的抗拉强度为500～600MPa，屈服强度为450～550MPa，伸长率为15～25％，100℃下1000h的抗应力松弛率为85～90％，带材横截面方向经180°折弯不出现裂纹的R/T最小值为0，纵截面方向经180°折弯不出现裂纹的R/T最小值为0.5。

【技术实现步骤摘要】
一种黄铜合金及其制备方法
本专利技术属于合金
，具体涉及一种黄铜合金及其制备方法。
技术介绍
铜基弹性合金主要以黄铜、锡磷青铜和铍青铜材料为主，其中，黄铜合金具有生产成本较低、强度和弹性优良的优点，广泛应用于家电、汽车和五金领域。随着科学技术的发展，接插件和连接器等弹性元件对铜基弹性合金的需求量日益增加，也对铜基弹性合金的性能提出了更加苛刻的要求，如铜基弹性合金需要具有优良的抗应力松弛及折弯成形性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种黄铜合金，本专利技术提供的黄铜合金晶粒组织细小，具有抗应力松弛和折弯成形性能优良的特点。为了实现上述专利技术的目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种黄铜合金，包括以下质量百分含量的元素：La0.005～0.05％，Si0.01～0.15％，Mg0.015～0.20％，Cu64～76％，Zn为余量；所述黄铜合金的平均晶粒尺寸为4～8μm。优选的，所述黄铜合金中(001)[100]织构为3～20vol.％，(112)[11-1]织构为5～10vol.％，(110)[001]织构为2～10vol.％，(011)[2-11]织构为5～10vol.％，(123)[63-4]织构为2～20vol.％，(012)[100]织构为2～10vol.％，(124)[21-1]织构为5～20vol.％，(113)[12-1]织构为5～20vol.％，(362)[8-53]织构为5～20vol.％。r>本专利技术还提供了上述技术方案所述黄铜合金的制备方法，包括以下步骤：将合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸锭；将所述合金铸锭依次进行热轧、铣面、粗轧、第一退火、中轧、第二退火、中精轧、第一分级式退火、第一精轧、第二分级式退火、第二精轧和终退火，得到所述黄铜合金。优选的，所述熔炼的温度为1200～1300℃；所述铸造的温度为1150～1200℃。优选的，所述热轧前还包括：对所述合金铸锭进行预热保温；所述预热保温的温度为700～900℃，预热保温的时间为3～6h；所述热轧的终轧温度为600～700℃；所述热轧的总变形率为80～95％。优选的，所述粗轧的总变形率为70～90％；所述第一退火的保温温度为500～600℃，保温时间为4～8h。优选的，所述中轧的总变形率为60～80％；所述第二退火的保温温度为450～550℃，保温时间为4～8h。优选的，所述中精轧的总变形率为50～70％；所述第一分级式退火包括第11阶段退火和第12阶段退火，所述第一阶段退火的保温温度为275～375℃，保温时间为2～6h；所述第二阶段退火的保温温度为300～400℃，保温时间为2～6h。优选的，所述第一精轧的总变形率为40～60％；所述第二分级式退火包括第21阶段退火和第22阶段退火，所述第一阶段退火的保温温度为250～350℃，保温时间为2～6h；所述第二阶段退火的保温温度为300～400℃，保温时间为2～6h。优选的，所述第二精轧的总变形率为10～40％；所述终退火的保温温度为200～300℃，保温时间为4～8h。本专利技术提供了一种黄铜合金，包括以下质量百分含量的元素：La0.005～0.05％，Si0.01～0.15％，Mg0.015～0.20％，Cu64～76％，Zn为余量；所述黄铜合金的平均晶粒尺寸为4～8μm。在本专利技术中，Zn和Cu为基体元素；La几乎不溶于Cu，常温下会析出形成质点相，阻碍再结晶晶粒的长大，有利于细化晶粒；Mg和Si固溶于Cu，有利于提高黄铜合金的抗软化性能，更有利于稳定退火的晶粒组织。同时，对于固溶强化型单相黄铜合金而言，本专利技术通过控制黄铜合金的晶粒尺寸，有利于在提高黄铜合金的强度的同时，获得优良的抗应力松弛和折弯成形性能。实验结果表明，本专利技术提供的黄铜合金的抗拉强度为500～600MPa，屈服强度为450～550MPa，伸长率为15～25％，100℃下1000h的抗应力松弛率为85～90％，带材横截面方向经180°折弯不出现裂纹的R/T最小值为0，纵截面方向经180°折弯不出现裂纹的R/T最小值为0.5。本专利技术还提供了上述技术方案所述黄铜合金的制备方法，包括以下步骤：将合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸锭；将所述合金铸锭依次进行热轧、铣面、粗轧、第一退火、中轧、第二退火、中精轧、第一分级式退火、第一精轧、第二分级式退火、第二精轧和终退火，得到所述黄铜合金。本专利技术通过利用形变热处理技术和合金元素间协同作用原理对铜合金成分和微观组织进行调控，获得了超细晶粒组织，并在此基础上调控织构的种类及组份，获得具有优良抗应力松弛和折弯成形性能的黄铜合金。具体实施方式本专利技术提供了一种黄铜合金，包括以下质量百分含量的元素：La0.005～0.05％，Si0.01～0.15％，Mg0.015～0.20％，Cu64～76％，Zn为余量；所述黄铜合金的平均晶粒尺寸为4～8μm。以质量百分含量计，本专利技术所述黄铜合金包括0.005～0.05％的La，优选为0.006～0.048％，更优选为0.008～0.040％。在本专利技术中，La有利于细化铸锭晶粒，在后续加工过程中阻碍再结晶晶粒的长大，有利于细化晶粒。以质量百分含量计，本专利技术所述黄铜合金包括0.01～0.15％的Si，优选为0.011～0.014％，更优选为0.012～0.013％。在本专利技术中，Si固溶于铜基体，有利于提高黄铜合金的耐蚀性能和强度。以质量百分含量计，本专利技术所述黄铜合金包括0.015～0.20％的Mg，优选为0.02～0.17％，更优选为0.03～0.15％。在本专利技术中，Mg有利于在铸造中除气，并提高黄铜合金的强度和抗疲劳特性。以质量百分含量计，本专利技术所述黄铜合金包括64～76％的Cu，优选为64.5～75.5％，更优选为65～75％。在本方面中，Cu为黄铜合金的主体元素。以质量百分含量计，本专利技术所述黄铜合金包括余量的Zn。在本专利技术中，Zn为基体元素。在本专利技术中，所述黄铜合金的平均晶粒尺寸为4～8μm，优选为4～7μm。在本专利技术中，所述黄铜合金优选包括(001)[100]织构、(112)[11-1]织构、(110)[001]织构、(011)[2-11]织构、(123)[63-4]织构、(012)[100]织构、(124)[21-1]织构、(113)[12-1]织构和(362)[8-53]织构。在本专利技术中，所述黄铜合金中(001)[100]织构优选为3～20vol.％，(112)[11-1]织构优选为5～10vol.％，(110)[001]织构优选为2～10vol.％，(011)[2-11]织构优选为5～10vol.％，(123)[63-4]织构优选为2～20vol.％，(012)[100]织构优选为2～10vol.％，(124)[21-1]织构优选为5～20vol.％，(113)[12-1]织构优选为5～20vol.％，(36本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄铜合金，其特征在于，包括以下质量百分含量的元素：/nLa 0.005～0.05％，Si 0.01～0.15％，Mg 0.015～0.20％，Cu 64～76％，Zn为余量；/n所述黄铜合金的平均晶粒尺寸为4～8μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种黄铜合金，其特征在于，包括以下质量百分含量的元素：
La0.005～0.05％，Si0.01～0.15％，Mg0.015～0.20％，Cu64～76％，Zn为余量；
所述黄铜合金的平均晶粒尺寸为4～8μm。


2.根据权利要求1所述的黄铜合金，其特征在于，所述黄铜合金中(001)[100]织构为3～20vol.％，(112)[11-1]织构为5～10vol.％，(110)[001]织构为2～10vol.％，(011)[2-11]织构为5～10vol.％，(123)[63-4]织构为2～20vol.％，(012)[100]织构为2～10vol.％，(124)[21-1]织构为5～20vol.％，(113)[12-1]织构为5～20vol.％，(362)[8-53]织构为5～20vol.％。


3.权利要求1或2所述黄铜合金的制备方法，包括以下步骤：
将合金原料依次进行熔炼和铸造，得到合金铸锭；
将所述合金铸锭依次进行热轧、铣面、粗轧、第一退火、中轧、第二退火、中精轧、第一分级式退火、第一精轧、第二分级式退火、第二精轧和终退火，得到所述黄铜合金。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度为1200～1300℃；所述铸造的温度为1150～1200℃。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热轧前还...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪勤，马力，徐继玲，李毅，彭丽军，赵敏良，姜乔夫，汪庆雨，
申请(专利权)人：上海五星铜业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31