【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金领域，尤其涉及一种硅黄铜合金及其制备方法。
技术介绍
1、硅黄铜较普通黄铜具有优异的特性，主要表现在：它在大气和海水中均有较高的耐蚀性，抗应力腐蚀破裂的能力高于一般黄铜，有良好的力学性能，耐磨性也较好，冷热加工性，易于焊接和钎焊，有很好地耐磨和切削性，用于腐蚀和摩擦条件下工作的高强度零件，例如用于制作船舶和螺旋桨的零件等，也可用于蒸汽环境及恶劣大气环境的相关零部件等。
2、硅黄铜合金因其特殊的性能，在易腐蚀环境应用较多，在军工领域也有重要应用。hsi75-0.5硅黄铜合金主要用于舰船相关零部件、螺旋桨等，也可制作用于蒸汽环境中的相关零部件。根据专利技术团队调研，了解到目前国内生产硅黄铜黄铜宽国内仅中铝洛铜等少数1～2家企业，其中hsi75-0.5硅黄铜板目前国内无企业生产，针对hsi75-0.5硅黄板熔化、立式半连续铸造、热轧、平整、锯切、表面处理等全流程的工艺控制、常见质量缺陷及解决办法，提出hsi75-0.5硅黄铜板生产工艺技术优化方案，解决目前国内现有技术制作hsi75-0.5硅黄铜板存在铸锭组织分布不均匀，铸锭密度不均匀，铸锭内部出现气孔、裂纹、冷隔及夹渣等现象，在高温环境中冷轧边部开裂，成品板材平整度低等问题。
技术实现思路
1、本专利技术为解决硅黄铜板存在铸锭成分分布不均匀，铸锭密度不均匀，铸锭内部出现气孔、裂纹、冷隔及夹渣等现象，在蒸汽环境中合金板边部开裂等问题，提供了一种硅黄铜板及其制备方法。
2、本专利技术目的在于：>
3、一、提高硅黄铜板性能稳定性；
4、二、保障硅黄铜板具有组织均匀、致密性好的优点；
5、三、提高硅黄铜板生产工艺生产效率、产品合格率。
6、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
7、一种硅黄铜合金的制备方法，
8、所述方法包括：
9、1)熔铸合金锭并进行铸锭淬火；
10、2)对合金锭进行退火后进行冷轧处理得到硅黄铜合金粗板；
11、3)对硅黄铜合金粗板进行热处理得到硅黄铜合金。
12、作为优选，
13、步骤1)所述合金锭成分为：
14、合金成分为铜74～77wt％、硅0.45～0.75wt％、铝0.3～0.5wt％、镍0.05～0.08wt％、铁0.05～0.08wt％、铬3～6wt％、铅1.3～1.7wt％，余量为锌和不可避免的杂质。
15、作为优选，
16、步骤1)熔铸合金锭过程中加入助焊剂；
17、所述助焊剂用量合金锭质量的3～6wt％。
18、作为优选，
19、步骤1)所述铸锭淬火先于850～950℃条件下保温1～2h，随后进行水冷冷却。
20、作为优选，
21、步骤2)所述退火为550～600℃保温60～75min。
22、作为优选，
23、步骤2)所述冷轧处理于≤60℃条件下进行，轧制过程控制厚度减薄25～30％。
24、作为优选，
25、步骤3)所述热处理包括二次退火和回火。
26、作为优选，
27、所述二次退火为500～600℃处理30～50min。
28、作为优选，
29、所述回火为保护气氛中350～500℃处理4～6h。
30、一种硅黄铜合金。
31、本专利技术技术方案中使用铜74～77wt％、硅0.45～0.75wt％、铝0.3～0.5wt％、镍0.05～0.08wt％、铁0.05～0.08wt％、铬8～12wt％、铅1.3～1.7wt％、余量锌的质量比制备合金，在本专利技术的硅黄铜合金中，硅主要作用是改善合金材料的铸造性能，提高合金锭耐腐蚀性能，铝的加入可以改善合金材料的铸造性能、提高合金强度和硬度，因为在冷轧退火后在其他金属原子的作用下，铝原子会在合金材料表层形成表面富铝层，所以当合金材料暴露在空气中或在高温条件下形成钝化氧化膜，提高铸件的耐腐蚀性能，铬的添加能强化硅黄铜合金的晶界，使晶界的腐蚀敏感度降低，铅的加入可以提高合金材料的抗腐蚀性能，铅在铜基合金中的固溶度极低，固态下，铅原子以游离态的独立相分布的晶界和相界上，铅的熔点低，在合金中形成软而弥散的小质点，特别是在冷轧退火后铅原子在重排过程中进入结构空隙中，优先占据晶体中尺寸较大的间隙位置，并使金属晶胞胀大，使合金材料中面心立方转变为八面体结构，可减轻合金材料内部应力变化，合金具有面心立方的晶体结构，在高温条件下，形成有序的八面体结构，合金的热膨胀系数降低，化学稳定性提高硬度也会有所增加，另外，铁和镍作为高熔点金属元素添加进入合金，在铸造过程中防止热节部位因得不到有效补缩而产生的缩孔、裂纹等缺陷，同时使合金具有良好的塑形和抗脱锌性能。该合金在高温条件下拥有以位错运动为主的动态载荷下的变形方式，位错的热激活机制和拖曳机制导致合金屈服强度随应变速率的增加而增加，在动态载荷下，位错克服障碍的时间随着应变率的增加而缩短，热激活的效果降低，需要更大的外加载荷来提供克服位错运动短程障碍的能量，宏观表现为材料的屈服强度增加，随着环境温度升高，原子热振动加剧，本专利技术合金内部在动态载荷下来不及消散的塑性变形功以及由此产生的热量会使合金的局部温度升高，但是在高温下，急剧增多的声子数量以及声子与电子的相互作用对位错的运动产生了粘滞阻力，使得合金屈服强度随着温度的增加而显著增加。
32、对于本专利技术技术方案而言，另一核心之处在于通过热处理改变合金内部晶格排布与大小来提高合金材料的疲劳强度。
33、经过本专利技术团队的研究，硅黄铜合金板冷轧产品表面质量优越，不存在热轧合金板常常出现的麻点、压入氧化金属等缺陷，冷轧合金板具有很好的力学性能和工艺性能(较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能)，可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产效率，所以本专利技术使用冷轧工艺进行硅黄铜合金板加工，由于硅黄铜合金板成型过程中没有经过热态塑性压缩，截面内仍然存在残余应力，对局部屈曲的特性产生影响，在受弯时容易出现扭转，受压时容易出现弯扭屈曲，抗扭性能较低，为解决合金材料在冷轧工艺中出现的机械缺陷，本专利技术提供特殊的合金材料配比与热处理工艺相结合，保障在拉拔过程中合金内部出现晶粒破碎，由于在冷轧工艺中晶格达到临界变形量时由于变形不均匀，将会导致个别破碎的晶粒迅速吞并周围的晶粒而长大，发生晶粒粗大的情况，导致合金材料发生明显的局部应力集中，导致加工过程中合金材料非常容易断裂，并且积蓄较大的径向残余应力，径向残余应力的产生使得合金材料在使用过程中非常容易破损破碎，但是由于合金材料中铅、铝、铬的加入可以提高合金材料的抗腐蚀性能，铅在铜基合金中的固溶度极低，固态下，铅原子以游离态的独立相分布的晶界和相界上，铅的熔点低，在合金中形成软而弥散的小质点，特别是在冷轧退火后铅原子在重排过程中进入结构空隙中，铅原子和部分铬原子会优先占据晶体中尺寸较大的间隙位置，并使金属晶胞胀大，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1或5所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
10.一种由权利要求1至9任一方法所制得的硅黄铜合金。
【技术特征摘要】
1.一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种硅黄铜合金的制备方法，其特征在于，
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐俊烈，来长妹，章志平，
申请(专利权)人：江西金品铜业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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