CN107690485A - 一种黄铜合金及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黄铜合金及其制造方法，黄铜合金按重量百分比包括：65％～70％的铜、5.5％～6.5％的铝、2％～2.5％的铁、2％～2.5％的镍、2.8％～3.5％的锰、0.25％～0.5％的铅、0.6％～1％硅的及13.5％～19.8％的锌。本发明大幅度提高黄铜合金的强度、耐蚀性和耐磨性，降低铜原材料的使用量和使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及黄铜合金领域，具体涉及一种黄铜合金及其制造方法。
背景技术
黄铜是铜合金中最重要的合金品种，由于低成本性能优良而广泛应用于国民经济各领域。以α+β相为基的复杂黄铜，可通过加入多元少量合金元素即可大幅提高其性能，使材料产生许多具有实用化前景的新特性，如形状记忆功能、高弹性、高强度、高耐磨、耐蚀及减磨性能等。由于该类合金工业化生产难度大，对铜和铝的含量要求高，不仅加大材料成本，而且加工难度大，尤其是前道工序熔铸工艺技术难，大批量生产所必需采用的连铸工序极易产生内裂或外表开裂。因此，为了避免现有技术中存在的缺点，有必要对现有技术做出改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种能提高强度、耐蚀性和耐磨性的黄铜合金。
本发明的另一个目的在于，提供一种黄铜合金的制造方法。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种黄铜合金，按重量百分比包括：65％～70％的铜、5.5％～6.5％的铝、2％～2.5％的铁、2％～2.5％的镍、2.8％～3.5％的锰、0.25％～0.5％的铅、0.6％～1％硅的及13.5％～19.8％的锌。
进一步，所述黄铜合金按重量百分比包括：67％的铜、5.5％的铝、2％的铁、2.5％的镍、3.5％的锰、0.25％的铅、1％硅的及18.25％的锌。
进一步，所述黄铜合金的杂质含量小于或等于黄铜合金总重量的0.5％。
一种黄铜合金的制造方法，包括以下步骤：
(1)配料：按重量百分比称取原材料；
(2)熔炼：先投入铜原材料的50％，在铜原材料上铺设第一覆盖剂，进行熔炼；再投入锰原材料，在锰原材料上铺设第二覆盖剂；再投入镍原材料和铁原材料，进行熔炼；再投入余下的50％的铜原材料，进行熔炼、搅拌；再投入锌原材料和硅原材料，进行熔炼；再投入铝原材料和铅原材料，进行熔炼得到黄铜合金熔液；对黄铜合金液搅拌均匀，然后升温投入精炼剂进行除渣精炼；静置保温和除渣；
(3)连铸：保温进行水平连铸圆锭，铸造速度为2.5m/h～4m/h，把圆锭锯切成锭子；
(4)挤压：把锭子加热至630℃～750℃进行热挤压得到挤制管或挤制棒。
进一步，所述步骤(2)对黄铜合金液的搅拌时间为5min～10min。
进一步，所述步骤(2)的圆锭的直径为140mm。
进一步，所述步骤(2)的第一覆盖剂为木炭，第二覆盖剂为硼砂。
进一步，所述步骤(4)的挤压速度为15mm/s～35mm/s，挤压比为15～35。
相对于现有技术，本发明通过增加硅、镍及锰的含量，对基体组织产生大强度的固溶强化，可大幅度提高耐蚀性，通过合金元素间的相互作用，使黄铜基体上形成成分复杂、均匀稳定分布、硬度高的耐磨相，有利于减少铜的原材料使用量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种黄铜合金，按重量百分比包括：65％～70％的铜、5.5％～6.5％的铝、2％～2.5％的铁、2％～2.5％的镍、2.8％～3.5％的锰、0.25％～0.5％的铅、0.6％～1％硅的及13.5％～19.8％的锌。
作为一种具体实施方式，黄铜合金按重量百分比包括：67％的铜、5.5％的铝、2％的铁、2.5％的镍、3.5％的锰、0.25％的铅、1％硅的及18.25％的锌。
黄铜合金的杂质含量小于或等于黄铜合金总重量的0.5％。
一种黄铜合金的制造方法，包括以下步骤：
(1)配料：按重量百分比称取原材料。
(2)熔炼：先投入铜原材料的50％，在铜原材料上铺设第一覆盖剂，进行熔炼；再投入锰原材料，在锰原材料上铺设第二覆盖剂；再投入镍原材料和铁原材料，进行熔炼；再投入余下的50％的铜原材料，进行熔炼、搅拌；再投入锌原材料和硅原材料，进行熔炼；再投入铝原材料和铅原材料，进行熔炼得到黄铜合金熔液；对黄铜合金液搅拌均匀，然后升温投入精炼剂进行除渣精炼；静置保温和除渣；对黄铜合金液的搅拌时间为5min～10min。圆锭的直径为140mm。第一覆盖剂为木炭，第二覆盖剂为硼砂。熔炼过程中通过依次投入锰、镍及硅等原材料，使黄铜合金性能提高。
(3)连铸：保温进行水平连铸圆锭，铸造速度为2.5m/h～4m/h，把圆锭锯切成锭子。
(4)挤压：把锭子加热至630℃～750℃进行热挤压得到挤制管或挤制棒。挤压速度为15mm/s～35mm/s，挤压比为15～35。
通过调整硅、镍及锰的配比量，调整黄铜合金的耐蚀性和耐磨性，不会影响加工难度，从而降低铜和铝的配比量，降低使用成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种黄铜合金，其特征在于：按重量百分比包括：65％～70％的铜、5.5％～6.5％的铝、2％～2.5％的铁、2％～2.5％的镍、2.8％～3.5％的锰、0.25％～0.5％的铅、0.6％～1％硅的及13.5％～19.8％的锌。
2.根据权利要求1所述的黄铜合金，其特征在于：所述黄铜合金按重量百分比包括：67％的铜、5.5％的铝、2％的铁、2.5％的镍、3.5％的锰、0.25％的铅、1％硅的及18.25％的锌。
3.根据权利要求1所述的黄铜合金，其特征在于：所述黄铜合金的杂质含量小于或等于黄铜合金总重量的0.5％。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的一种黄铜合金的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)配料：按重量百分比称取原材料；
(2)熔炼：先投入铜原材料的50％，在铜原材料上铺设第一覆盖剂，进行熔炼；再投入锰原材料，在锰原材料上铺设第二覆盖剂；再投入镍原材料和铁原材料，进行熔炼；再投入余下的50％的铜原材料，进行熔炼、搅拌；再投入锌原材料和硅原材料，进行熔炼；再投入铝原材料和铅原材料，进行熔炼得到黄铜合金熔液；对黄铜合金液搅拌均匀，然后升温投入精炼剂进行除渣精炼；静置保温和除渣；
(3)连铸：保温进行水平连铸圆锭，铸造速度为2.5m/h～4m/h，把圆锭锯切成锭子；
(4)挤压：把锭子加热至630℃～750℃进行热挤压得到挤制管或挤制棒。
5.根据权利要求1所述的黄铜合金的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)对黄铜合金液的搅拌时间为5min～10min。
6.根据权利要求4所述的黄铜合金的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)的圆锭的直径为140mm。
7.根据权利要求4所述的黄铜合金的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)的第一覆盖剂为木炭，第二覆盖剂为硼砂。
8.根据权利要求4所述的黄铜合金的制造方法，其特征在于：所述步骤(4)的挤压速度为15mm/s～35mm/s，挤压比为15～35。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180213 |
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