CN106011711A - 一种黄铜合金的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种黄铜合金的制备方法，属于铜合金技术领域。包括以下步骤：1）按照重量份数称取铜70‑80份、锌30‑40份、铁0.5‑1份、碲0.05‑0.13份、铝0.05‑0.08 份、锰0.03‑0.09份、硒0.2‑0.4份、钴0.1‑0.3份，备用；2)将熔炉温度升至在1300‑1500℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温20‑45min后进行浇注成坯锭；3）热挤压。上述一种黄铜合金的制备方法，制得黄铜合金的切削性能优越、耐腐蚀和力学性能良好，且不会造成铅污染。

Description

一种黄铜合金的制备方法
技术领域
本发明属于铜合金技术领域，具体为一种黄铜合金的制备方法。
背景技术
为了改善普通黄铜的性能，常添加其他元素，如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性，故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能；这种易切削黄铜常用作钟表零件。但是铅极易从基体材料中脱落，而且在加工过程中以及产品废弃后，铅都会通过各种途径进入人体造成危害：损伤大脑中枢及周围神经***；破坏造血***，阻碍血红色的合成，导致贫血；影响消化***功能；抑制免疫***功能等。这些铅黄铜器件报废之后，往往作为垃圾被遗弃，只有少量得到回收利用。在垃圾场土壤里，铅污染了土地、水源。垃圾焚烧时，铅蒸气散发于大气之中，对人体产生极大危害。所以，研制替代铅黄铜的无铅易切削黄铜是当前世界各国共同关注的焦点。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种黄铜合金的制备方法的技术方案，制得黄铜合金的切削性能优越、耐腐蚀和力学性能良好，且不会造成铅污染。
所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）按照重量份数称取铜70-80份、锌30-40份、铁0.5-1份、碲0.05-0.13份、铝0.05-0.08份、锰0.03-0.09份、硒0.2-0.4份、钴0.1-0.3份，备用；
2)将熔炉温度升至在1300-1500℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温20-45min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至450-500℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至350-400℃，然后在750-780℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤1）中：铜72-78份、锌32-38份、铁0.6-0.9份、碲0.06-0.12份、铝0.055-0.075 份、锰0.04-0.08份、硒0.25-0.35份、钴0.15-0.25份。
所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤1）中：铜73-76份、锌34-36份、铁0.65-0.8份、碲0.08-0.11份、铝0.06-0.07 份、锰0.05-0.07份、硒0.3-0.32份、钴0.18-0.22份。
所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤2）中：熔炉温度为1350-1450℃。
所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤2）中：保温时间为25-40min。
所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤3）中：挤压筒预热温度为460-480℃，模套、模子、模芯和模垫块预热温度为360-380℃，然后在760℃的温度下挤压。
上述一种黄铜合金的制备方法，制得黄铜合金的切削性能优越、耐腐蚀和力学性能良好，且不会造成铅污染。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1）按照重量份数称取铜70份、锌40份、铁1份、碲0.13份、铝0.08 份、锰0.09份、硒0.4份、钴0.3份，备用；
2)将熔炉温度升至在1300℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温20min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至450℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至350℃，然后在750℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
实施例2
1）按照重量份数称取铜72份、锌38份、铁0.8份、碲0.12份、铝0.06份、锰0.08份、硒0.3份、钴0.25份，备用；
2)将熔炉温度升至在1400℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温25min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至450℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至350℃，然后在750℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
实施例3
1）按照重量份数称取铜75份、锌35份、铁0.6份、碲0.08份、铝0.06 份、锰0.07份、硒0.3份、钴0.15份，备用；
2)将熔炉温度升至在1400℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温35min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至460℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至380℃，然后在750℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
实施例4
1）按照重量份数称取铜76份、锌34份、铁0.8份、碲0.07份、铝0.06份、锰0.06份、硒0.2份、钴0.15份，备用；
2)将熔炉温度升至在1300℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温20min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至450℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至350℃，然后在750℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
实施例5
1）按照重量份数称取铜78份、锌32份、铁0.7份、碲0.07份、铝0.06 份、锰0.05份、硒0.3份、钴0.15份，备用；
2)将熔炉温度升至在1350℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温20min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至450℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至350℃，然后在750℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
实施例6
1）按照重量份数称取铜80份、锌30份、铁0.5份、碲0.05份、铝0.05份、锰0.03份、硒0.4份、钴0.1份，备用；
2)将熔炉温度升至在1300℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温20min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至450℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至350℃，然后在750℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
以下通过相应的试验进一步说明本发明的有益效果。
试验例1：耐腐蚀性试验
腐蚀试验按中华人民共和国国家标准《黄铜耐脱锌腐蚀性能的测定》进行，取实施例1-6制得的试样进行试验，每个实施例的分别在平行和垂直于挤压方向取三个平行试样，每个样品的暴露面积为100mm2左右。将线切割后的黄铜薄片用义齿基托树脂((II型)进行镶样。试样表面用金相砂纸打磨，最后用500#水砂纸磨光，再用水清洗试样，最后用无水乙醇擦拭并吹干。
将同一实施例产品的三个平行试验放入己经加热到75士2℃的盛有1份的氯化铜溶液的烧杯内，开始计时，立即用塑料薄膜盖在烧杯上并扎紧，防止溶液蒸发过快。放置试样时应使暴露表面垂直于烧杯底面，其间距离应大于15mm。
在恒温水浴中腐蚀二十四小时后，将试样沿其暴露表面的垂直方向切开，横切面距离暴露表面边缘至少l.5mm，其穿过暴露表面的总长度应不小于8mm 。按晶相试样制备的方法将切片研磨、抛光，操作时应防止脱锌层的倒角与剥落。用无水乙醇擦洗，使脱锌层在晶相显微镜下能清晰可辩。实验结果见表1。
由表1可以得知：实施例 1-6 制得的合金试样的耐腐蚀性能较好，其中以实施例2制得的合金试样耐腐蚀效果最好。
试验例 2 ：切削性能试验
将实施例 1-6 制得的试样在 CW6136 卧式普通车床上加工，收集切屑，进行分析。根据切屑的类型和大小来判断各试样的切削性能时，定量分析比较困难，因此本试验选用HPb59-1 黄铜切削性定为 100%，切屑呈短、细而脆，H62 为 40%，切屑呈长的连续状或螺旋状，比较两者间的切削形状的大小，即可大概估计切削试验中实施例 1-6 中各样品合金的的切削性。
试验结果见表 2。
由表 2 可知：实施例 1-6 制得的合金试样的切削性能较好，其中以实施例2 制得的合金试样切削效果最好，切削系数达到了62%。

Claims (6)

1.一种黄铜合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）按照重量份数称取铜70-80份、锌30-40份、铁0.5-1份、碲0.05-0.13份、铝0.05-0.08份、锰0.03-0.09份、硒0.2-0.4份、钴0.1-0.3份，备用；
2)将熔炉温度升至在1300-1500℃，投入铜，待完全熔化后依次加入锌、铁、碲、铝、锰、硒、钴,保温20-45min后进行浇注成坯锭；
3）热挤压：挤压前先将挤压筒预热至450-500℃，模套、模子、模芯和模垫块预热至350-400℃，然后在750-780℃的温度下，将Φ180mm的坯锭挤压成不同规格的挤压棒。
2. 如权利要求1所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤1）中：铜72-78份、锌32-38份、铁0.6-0.9份、碲0.06-0.12份、铝0.055-0.075 份、锰0.04-0.08份、硒0.25-0.35份、钴0.15-0.25份。
3. 如权利要求1所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤1）中：铜73-76份、锌34-36份、铁0.65-0.8份、碲0.08-0.11份、铝0.06-0.07 份、锰0.05-0.07份、硒0.3-0.32份、钴0.18-0.22份。
4.如权利要求1所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤2）中：熔炉温度为1350-1450℃。
5.如权利要求1所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤2）中：保温时间为25-40min。
6.如权利要求1所述的一种黄铜合金的制备方法，其特征在于步骤3）中：挤压筒预热温度为460-480℃，模套、模子、模芯和模垫块预热温度为360-380℃，然后在760℃的温度下挤压。
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