一种新型无铅铜基合金管及其制备方法技术

技术编号:8903689 阅读:165 留言:0更新日期:2013-07-11 00:49
本发明专利技术提供了一种新型无铅铜基合金管及其制备方法,该合金管由以下组份组成:占合金管总重量50-54%的铜,占合金管总重量0.5-1.5%的铋,占合金管总重量2-3%的铝,占合金管总重量1-2%的锡,占合金管总重量0.05-0.8%的磷,余量为锌。本发明专利技术采用铋﹑铝﹑锡﹑磷等多种元素添加到铜与锌中,利用在熔炼过程中的金属元素之间的相互作用使新的合金能够取代含铅的合金管。在不提高成本的基础上,既满足了无铅环保性能的要求的同时,又能保证了材料在应用中对切削性能及机械物理性能的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金管材领域,具体涉及。
技术介绍
铅黄铜具有优良的冷加工性能和切削性,加之良好的机械物理性能,价格又低廉,而被广泛地应用于仪器仪表、电子、电器、日用五金、供应水系统等行业。然而铅及其化合物是严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一,合金中的铅在使用过程中极易从基体中侵出或脱出,工业废品中的铅则渗入地下水系统,以及各种形式的铅通过各种途径进入动物或人的食物链,危害人类健康,影响环境。美国、日本、欧盟及各国都提出了相应的限制和禁止规定,自2006年7月I日起,出口这些国家和地区的电子电器产品和水暖、五金器材均应达到所要求铅含量。故开发无铅黄铜及其制品成为了当今金属材料行业所面临的重大课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,利用本专利技术在不提高成本的基础上既满足了无铅环保性能的要求的同时,又能保证了材料在应用中对切削性能及机械物理性能的要求。为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案如下:—种新型无铅铜基合金管,由以下组份组成:占合金管总重量50-54%的铜,占合金管总重量0.5-1.5%的秘,占合金管总重量2-3%的招,占合金管总重量1-2%的锡,占合金管总重量0.05-0.8%的磷,余量为锌。优选地,由以下组份组成:占合金管总重量50%的铜,占合金管总重量0.5%的铋,占合金管总重量2%的铝,占合金管总重量1%的锡,占合金管总重量0.05%的磷,余量为锌。优选地,由以下组份组成:占合金管总重量54%的铜,占合金管总重量1.5%的秘,占合金管总重量3%的铝,占合金管总重量2%的锡,占合金管总重量0.8%的磷,余量为锌。优选地,由以下组份组成:占合金管总重量52%的铜,占合金管总重量1%的秘,占合金管总重量2.5%的招,占合金管总重量1.5%的锡,占合金管总重量0.375%的磷,余量为锌。优选地,铜可以是电解铜。本专利技术提供的一种新型无铅铜基合金管制备方法,包括如下步骤:I)按照配比将铜、铋、锡、铝、磷和锌置于工频电炉内,加热至1200_1250°C,待完全熔化后保温至1150°C ;2)用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化,厚度 为12-15cm,并进行保温,;3)保温1-1.5小时后,用光谱仪对从炉内取出的样品进行成分检验,确定其合金成分在规定的范围之内;4)重新升温至1200°C,开启工频电炉的振动装置,并采用水平连铸方法铸造成外径为200mm,内径为100mm,长度为500mm的实心毛还合金管材;5)用铜锭铣床对毛坯合金管进行表面加工,加工为直径为195mm,内径为105mm,长度为500mm的合金管;6)退火,用箱式退火炉对合金管进行退火处理,且退火温度为100-150°C,退火时间为1-1.5小时;7)挤压,采用2000吨双动挤压机挤压,且合金锭的加热温度为200-250°C,挤压温度为300°C,挤压速度为4.5mm/s,挤压后合金管直径为155mm,内径为120mm ;8)切割和车削,将挤压后的合金管材采用高精度切割机进行切割,切割成长度为500mm的合金管并去毛刺,用车床进行表面车削处理,使其直径为150臟,内径为125mm ;9)包装入库。进一步地,所述步骤3)中的成分检验次数为三次。进一步地,所述步骤3)中的光谱仪为斯派克直读光谱仪。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用铋、铝、锡、磷等多种元素添加到铜与锌中,利用在熔炼过程中的金属元素之间的相互作用使新的合金能够取代含铅的黄铜棒。在不提高成本的基础上,既满足了无铅环保性能的要求的同时,又能保证了材料在应用中对切削性能及机械物理性能的要求。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明,但并非限制本专利技术的应用范围。实施例1—种新型无铅铜基合金管,由以下组份组成:占合金管总重量50%的铜,占合金管总重量0.5%的铋,占合金管总重量2%的铝,占合金管总重量1%的锡,占合金管总重量0.05%的磷,余量为锌。按照上述配比将电解铜、铋、锡、铝、磷、锌置于工频电炉内,加热至1200度-1250度完全熔化后保温至1150度;然后用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,并在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化,且该高纯度鳞片状石墨粉的厚度约为12-15cm,并进行保温;保温1-1.5小时后,用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验,以确定其合金成分在规定范围之内;检测后,将合金液体重新升温至1200度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸造成外径为200mm±lmm,内径为100mm± Imm,长度为500mm± Imm的实心毛还合金管材;用铜锭统床对毛还合金管进行表面加工,加工为表面光洁直径为195mm土 1mm、内径为105mm土 1mm,长度为500mm土 Imm的合金管;进行退火处理,用箱式退火炉对表面加工后的铜棒进行退火处理,且退火温度为100-150度,退火时间为1-1.5小时;之后采用2000吨双动挤压机挤压,且合金锭的加热温度为200-250度,挤压温度为300度,挤压速度V=4.5mm/s,挤压后铜棒的直径为155mm±lmm,内径为120mm±lmm的成品;最后切割和车削,即将挤压而成的合金管材采用高精度切割机进行切割,切割成长度为500mm±lmm并去毛刺,用高精度车床进行表面车削处理,使其成为直径是150mm±lmm,内径为125mm±lmm的成品并包装入库。与现有的含铅合金管相比,切削性能好,可加工性好,耐磨性好,且制备工艺简单,成本低,不会对环境造成污染。实施例2一种新型无铅铜基合金管,由以下组份组成:占合金管总重量54%的铜,占合金管总重量1.5%的铋,占合金管总重量3%的铝,占合金管总重量2%的锡,占合金管总重量0.8%的磷,余量为锌。按照上述配比将电解铜、铋、锡、铝、磷、锌置于工频电炉内,加热至1200度-1250度完全熔化后保温至1150度;然后用石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌后,并在其上面覆盖高纯度鳞片状石墨粉以防止其氧化,且该高纯度鳞片状石墨粉的厚度约为12-15cm,并进行保温;保温1-1.5小时后,用德国进口斯派克直读光谱仪对从炉内取出的样品进行三次成分检验,以确定其合金成分在规定范围之内;检测后,将合金液体重新升温至1200度,并开启工频电炉的振动装置,采用水平连铸方法铸造成外径为200mm,内径为100mm,长度为500mm的实心毛坯合金管材;用铜锭铣床对毛坯合金管进行表面加工,加工为表面光洁直径为195mm、内径为105mm,长度为500mm的合金管;进行退火处理,用箱式退火炉对表面加工后的铜棒进行退火处理,且退火温度为100-150度,退火时间为1-1.5小时;之后采用2000吨双动挤压机挤压,且合金锭的加热温度为200-250度,挤压温度为300度,挤压速度V=4.5mm/s,挤压后铜棒的直径为155mm,内径为120mm的成品;最后切割和车削,即将挤压而成的合金管材采用高精度切割机进行切割,切割成长度为500mm并去毛刺,用高精度车床进行表面车削处理,使其成为直径是150mm,内径为125mm的成品并包装入库。与现有的含铅合金管相比,切削性能好,可加工性好,耐磨性好,且制备工艺简单,成本低,不会对环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型无铅铜基合金管,其特征在于,由以下组份组成:占合金管总重量50?54%的铜,占合金管总重量0.5?1.5%的铋,占合金管总重量2?3%的铝,占合金管总重量1?2%的锡,占合金管总重量0.05?0.8%的磷,余量为锌。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙飞赵勇
申请(专利权)人:苏州金仓合金新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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