一種鎂鉍黃銅合金材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種鎂鉍黃銅合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：鎂6.5-6.9、鉍0.25-0.29、鋅11.5-11.9、Ta0.04-0.06、Mn1.6-1.8、Be0.4-0.5、余量為銅。本發(fā)明合金具有無(wú)毒環(huán)保易切削的特點(diǎn)，而且成本較鉍黃銅低，還具有高溫抗氧化的特點(diǎn)，強(qiáng)度較高，冷熱加工性能好，可以鍛造、鑄造成線(xiàn)材、棒類(lèi)等多種零件；通過(guò)合理控制鑄后處理溫度，使用廢銅作為原料，使芯部硬度與表面硬度基本一致,合金品質(zhì)均一。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級(jí)左右，明顯提高成品率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鎂鉍黃銅合金材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬合金材料的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種鎂鉍黃銅合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅因其良好的導(dǎo)電性，可塑性，耐腐蝕性，應(yīng)用非常廣泛。在銅合金中添加鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等元素，可以改善銅的性能，用于不同的場(chǎng)所。目前我國(guó)現(xiàn)有的銅合金仍存在一些問(wèn)題，如合金內(nèi)含有大量雜質(zhì)元素，高溫疲勞性差、高溫強(qiáng)度低；硬度低，耐磨性差、摩擦系數(shù)大，使用壽命短；導(dǎo)電性差，浪費(fèi)電能；彎曲加工性能差，容易折斷；質(zhì)量重，施工困難；還不能滿(mǎn)足市場(chǎng)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種鎂鉍黃銅合金材料及其制備方法，該銅合金材料具有易切削、加工性能好、耐高溫氧化的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種鎂鉍黃銅合金材料，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:鎂
6.5-6.9、鉍 0.25-0.29、鋅 11.5-11.9、Ta0.04-0.06、Mnl.6-1.8、Be0.4-0.5、余量為銅。
[0005]所述的鎂鉍黃銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:` (I)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.3-0.8比例作為銅基質(zhì)來(lái)源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2 )、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)?(I)鋅；(2 )鉍、錳、Ta ; (3 )其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為20-24分鐘，投料后攪拌均勻。
[0006]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以250_260°C /小時(shí)速率升溫至330_350°C，再以200-2100C /小時(shí)速率降溫至280-290°C，再以250_260°C /小時(shí)速率升溫至550_570°C，保溫1-2小時(shí)；再以270-280°C /小時(shí)速率降溫至100_120°C，保溫1-2小時(shí)；再以250_260°C /小時(shí)速率升溫至340-360°C，保溫1-2小時(shí)；再以250_260°C /小時(shí)速率降溫至100-120°C，保溫1-2小時(shí)；再以200-210°C /小時(shí)速率升溫至300-310°C，保溫2_3小時(shí)，取出空冷即得。
[0007]所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:碳酸鈣粉4-5、鋁礬土 2.1-2.5、樹(shù)木灰燼1-2、納米二氧化硅1-2、明礬2-3、玉石粉3-4、電石粉4-5、氟鈦酸鉀2_3、四硼酸鈉1_2、Bi2O3 2-3 ;其制備方法是將碳酸鈣粉、鋁礬土、樹(shù)木灰燼、納米二氧化硅、明礬、玉石粉、電石粉混合，加熱至2600-3000°C，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時(shí)，過(guò)濾，濾渣反復(fù)用清水洗凈，烘干，與其它成分合并混合均勻即得。
[0008]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明合金具有無(wú)毒環(huán)保易切削的特點(diǎn)，而且成本較鉍黃銅低，還具有高溫抗氧化的特點(diǎn)，強(qiáng)度較高，冷熱加工性能好，可以鍛造、鑄造成線(xiàn)材、棒類(lèi)等多種零件；通過(guò)合理控制鑄后處理溫度，使用廢銅作為原料，使芯部硬度與表面硬度基本一致，合金品質(zhì)均一。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級(jí)左右，明顯提高成品率。
【具體實(shí)施方式】
[0009]一種鎂鉍黃銅合金材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:鎂6.5-6.9、鉍 0.25-0.29、鋅 11.5-11.9、Ta0.04-0.06、Mnl.6-1.8、Be0.4-0.5、余量為銅。
[0010]所述的鎂鉍黃銅合金材料的生產(chǎn)方法如下:
(I)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.5比例作為銅基質(zhì)來(lái)源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；
(2 )、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)?(I)鋅；(2 )鉍、錳、Ta ; (3 )其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為22分鐘，投料后攪拌均勻。
[0011]所述的鑄后熱處理是:先由室溫以255°C /小時(shí)速率升溫至340°C，再以205°C /小時(shí)速率降溫至285°C，再以255°C /小時(shí)速率升溫至560°C，保溫1.5小時(shí)；再以2750°C /小時(shí)速率降溫至110°C，保溫1.5小時(shí)；再以255°C /小時(shí)速率升溫至350°C，保溫1.5小時(shí)；再以255°C /小時(shí)速率降溫至110°C，保溫1.5小時(shí)；再以205°C /小時(shí)速率升溫至305°C，保溫2.5小時(shí)，取出空冷即得。
[0012]所述的精煉劑由下列重量份(公斤)的原料制成:碳酸鈣粉5、鋁礬土 2.1、樹(shù)木灰燼1、納米二氧化硅2、明礬2、玉石粉4、電石粉4、氟鈦酸鉀3、四硼酸鈉2、Bi2O3 2 ;其制備方法是將碳酸鈣粉、鋁礬土、樹(shù)木灰燼、納米二氧化硅、明礬、玉石粉、電石粉混合，加熱至2600-30000C，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時(shí)，過(guò)濾，濾渣反復(fù)用清水洗凈，烘干，與其它成分`合并混合均勻即得。
[0013]本實(shí)施例鎂鉍黃銅合金材料，抗拉強(qiáng)度6 b為510Mpa，屈服強(qiáng)度486MPa，硬度值HB為134，導(dǎo)電率％IACS54，軟化溫度602°C，20°C延伸率16%。
【權(quán)利要求】
1.一種鎂鉍黃銅合金材料，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:鎂 6.5-6.9、鉍 0.25-0.29、鋅 11.5-11.9、Ta0.04-0.06、Mnl.6-1.8、Be0.4-0.5、余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂秘黃銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于: (I)、準(zhǔn)備純銅與廢銅按1:0.3-0.8比例作為銅基質(zhì)來(lái)源，將純銅加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫雜質(zhì)、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢銅熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等； (2 )、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)?(1)鋅；(2 )鉍、錳、Ta ; (3 )其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為20-24分鐘，投料后攪拌均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂鉍黃銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的鑄后熱處理是:先由室溫以250-260°C /小時(shí)速率升溫至330-350°C，再以200-210°C /小時(shí)速率降溫至280-290°C，再以250-260°C /小時(shí)速率升溫至550_570°C，保溫1_2小時(shí)；再以270-2800C /小時(shí)速率降溫至100-120°C，保溫1-2小時(shí)；再以250_260°C /小時(shí)速率升溫至340-360°C，保溫1-2小時(shí)；再以250_260°C /小時(shí)速率降溫至100_120°C，保溫1-2小時(shí)；再以200-210°C /小時(shí)速率升溫至300-310°C，保溫2_3小時(shí)，取出空冷即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂鉍黃銅合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:碳酸鈣粉4-5、鋁礬土 2.1-2.5、樹(shù)木灰燼1-2、納米二氧化硅1-2、明礬2-3、玉石粉3-4、電石粉4-5、氟鈦酸鉀2-3、四硼酸鈉1-2、Bi2O3 2-3 ;其制備方法是將碳酸鈣粉、鋁礬土、樹(shù)木灰燼、納米二氧化硅、明礬、玉石粉、電石粉混合，加熱至2600-30000C，攪拌1-2小時(shí)，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時(shí)，過(guò)濾，濾渣反復(fù)用清水洗凈，烘干，與其它成分合并混合均勻即得。
【文檔編號(hào)】C22C1/06GK103757476SQ201410011620
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】丁健, 倪受春, 林其斌, 葛浩, 夏巖磊, 楊玭 申請(qǐng)人:滁州學(xué)院