CN1329539C - 无铅易切削低锑铋黄铜合金及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种无铅易切削低锑铋黄铜合金及其制造方法，它含有：铜：55～65wt%、铋：0.3～1.5wt%、锑：0.05～1.0wt%、硼：0.0002～0.05wt%、其它元素：0.2～1.2wt%，所述的其它元素是选自钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.1wt%。其制造方法是：采用合金化处理和覆盖保护方法熔炼低锑铋黄铜合金，使硼、锑在黄铜熔液中快速固溶为金属间化合物，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，并在1040℃下连续铸造成黄铜铸锭，在680～760℃温度下进行大挤压比挤压，中间热处理按冷加工的条件在500～700℃温度下进行，在低于400℃的温度下进行消除应力的退火。本发明合金具有优异的切削性能、抗脱锌性能和优良的应力腐蚀性能、机械性能，特别适用于切削加工成型的零部件、锻件、铸件等；并且制造成本低，完全达到了国际生态环保、健康、卫生安全标准规范要求。

Description

无铅易切削低锑铋黄铜合金及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种不含铅的黄铜合金，尤其涉及一种具有优异的切削性能、机械性能和耐腐蚀性能的无铅易切削低锑铋黄铜合金(PWEHSCBRASS)。它特别适用于电子、电讯器械、电脑的接插件；家用电气；灯具和照相器材的光电部件；儿童玩具以及机械与汽车制造业中的零部件；供水***管道铸件、阀件、开关连接件制造等领域。它是一种有利于人类健康与环境保护的金属材料，也是目前广泛应用的会引起对人体和环境有恶劣影响的铅黄铜的又一替代品。

背景技术

铅黄铜具有优良的冷热加工性能、极好的切削性能和自润滑等特点，能满足各种形状零部件的机加工，因此含铅黄铜也就被世界公认为重要的基础材料而广泛应用到电子、电讯、电脑部件、民用供水***的管路铸件及配件、家电与儿童玩具的零部件、灯具和照相器材的光电部件、汽车及机械制造业的零部件制造等广泛领域。

然而铅是一种对环境和对人体有害的元素，铅对人体血液和神经***特别是对儿童的肾和脑神经会造成不可逆转的损伤，严重的会造成血铅、脑铅中毒、神经受阻、智力迟钝。近年来世界各国的医学专家已发现含铅黄铜对人类健康和环境卫生构成了威胁，北欧、美国、日本和中国等医学研究机构均已做出了铅黄铜对人类环境造成危害的报告，2004年2月世界卫生组织儿童合作中心在中国15个城市对1.7万名儿童进行了铅中毒调查，其中儿童玩具被列为导致儿童铅中毒的危险因素之一，因而各国政府也相继出台了对含铅铜合金应用的政府限令。中国政府近期也相继出台了与国际限令相一致的《电子信息产品污染防治管理办法》等强制性法规。

鉴于上述原因，近几年特别是2003年以来，美国、欧共体、日本、中国等国家对铜合金中的铅含量(其中电子信息产品铅的含量必须小于0.1％)和在饮用水中铅的浸出量分别做出了严格控制的限令，并将不断减少其中的铅含量，因而含铅黄铜的应用将面临严格的限制和挑战，因此相继开发无铅易切削铜合金来替代含铅铜合金，是当今世界金属材料制造业所面临的刻不容缓的重大课题，也是国际实施EHS计划(E：环保，H：健康，S：安全)的世界循环经济所必须解决的重大课题。

目前国外如美国、德国和日本也发明了不含铅的黄铜合金，其中例如中国专利申请号02121991.5说明书中已公开的《无铅易切削黄铜合金材料和它的制造方法》，是日本三越金属株式会社发明的无铅易切削黄铜合金材料，其成分及制造方法分别是：该合金含有重量％：铜：60.0～62.0％、铋：0.5～2.2％、铝：0.01～0.1％、锡：0.5～1.6％、磷：0.04～0.15％、其余为锌和不可避免的杂质成分，在460～600℃温度下进行30分～4小时热处理，以70℃/小时以下的冷却速度缓冷。另一个发明是德国威兰德公司研发的专利申请号为200410004293的《无铅铜合金和其应用》，该合金由下列成分组成：铜：70.0～83.0％、硅：1～5％、锡：0.01～2％、铁：0.01～0.3％和/或钴：0.01～0.3％、镍：0.01～0.3％、锰：0.01～0.3％，余量为锌和不可避免的杂质。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种不含铅的具有优异切削性、冷热成型性和良好的焊接性及优良的机械性能，同时又具有优异的耐蚀性能，并可替代含铅铜合金且不会造成环境污染和有利于人类健康的无铅易切削低锑铋黄铜合金，同时又不同于国外的含铋黄铜合金及其制造方法。

本发明的目的是通过提供具有如下各列合金组成的无铅易切削低锑铋黄铜合金而实现的：

本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之一的合金组成为：铜：55～65wt％、铋：0.3～1.5wt％、锑：0.05～1.0wt％、硼：0.0002～0.05wt％、其它元素：0.2～1.2wt％，所述的其它元素是选自钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.1wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97wt％，且其中锌大于35.5wt％。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之一的较佳组成为：铜：58～63wt％、铋：0.4～1.4wt％、锑：0.06～0.8wt％、硼：0.0006～0.03wt％，其它元素：0.2～1.0wt％，所述的其它元素是选自钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.1wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97.5wt％且不大于99.8wt％，其中锌大于35.5wt％。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之一的相组成为：以α、β两相为主，以游离态均匀分布于晶内和晶界的铋相，少量细小均匀分布于晶界的固溶态的含锑金属间化合物的硬脆相。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之一是利用铋和锑替代铅，以铋为主，用锑辅助铋进一步提高合金的切削性能；同时以硼为主，用锑、锡等辅助硼来提高合金的抗脱锌性能。

铋的加入可改进合金的切削性。铋在铜中的固溶度极低，即使800℃时的溶解度也只不过0.01％，但熔液中的溶解度却很大，在凝固过程中铋发生沉淀，形成弥散的第二相粒子，这种铋的弥散相熔点较低(271.3℃)，在刀头与屑的接触面局部受热而瞬间熔化，这种熔化效应有助于改变切屑的形状并润滑刀具，从而起到使合金在机加工中易形成短断屑点，减少刀头和工件之间的粘结和焊合及提高切削速度的作用，进而使合金具有了满意的切削性能。但铋含量大于1.5％时，会导致脆断性增大，为此我们采用以加低含量的铋为主和以加入易形成固溶体的锑为辅的合金化方案，使易切削断屑的含锑的金属化合物(以固溶无毒、有利健康的形态存在于合金中)脆化相也聚集在晶界附近，使本合金获得了更优异的切削性能和其它综合性能，从而达到了以铋为主，用锑辅助铋来进一步提高合金的切削性能的目的，使本合金获得了象铅黄铜一样优异的切削性能。同时又添加一些细化晶粒、抑制脱锌和控制合金脆断倾向的微量其它元素，进而使含锑的金属化合物更加细小均匀地分布在晶界上，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，使合金在机加工中易形成短断屑点，有效地增加了合金的切削性能和耐蚀抗脱锌性等综合性能，从而使低锑铋黄铜合金获得了象铅黄铜那样优异的切削性能、优良的冷热成型性能、铸造性能、焊接性能和机械性能。可广泛应用在电子、电讯、电脑、饮用水工程、五金、机械、照相器材的光电部件、家电、汽车零部件的铸造和冷热成型、易切削零部件制造业。

铋和锑是强化和改善合金切削性能的元素，以铋为主，用锑辅助铋。在本合金中铋含量小于0.3％时，满足不了切削性要求，铋含量大于1.5％时，将降低合金的冷、热成型性能并使合金的机械性能急剧下降，同时也增加了成本。为充分利用铋能提高切削性能的特性，同时还要防止过量铋会导致冷、热成型性能和机械性能下降的脆断倾向，在合金中铋的含量为0.3～1.5％。这样的含量控制在不含锑等其它切削元素的条件下，只能使该合金的切削系数达到80％左右，但在铋含量为0.3～1.5％的基础上还同时添加了辅助的锑元素，使之辅助铋并与铋共同作用获得了更优异的切削性能(切削系数为86～95％)和优良的耐蚀性能、机械性能，进而达到环保、健康合金材料的要求。

辅助添加适当含量的锑元素，主要是起辅助铋进一步提高合金的切削性能和特有的抑制脱锌性能的作用。当锑的添加含量小于0.05％时，对辅助铋提高切削性能效果不明显，且对提高抗脱锌性作用不明显，而辅助添加含量大于1.0％时，虽辅助铋提高切削性能较大，但本合金的塑性降低也非常明显，同时还增加了成本。故经实践证明辅助添加锑的含量为0.05～1.0％，就可以起到辅助铋提高本合金的切削性能的作用，使该合金更具有优异的切削性能(切削系数为86～95％)、抗脱锌性能和优良的冷热成型性能、焊接性能及良好的机械性能。

铋在铜中的溶解度极低，铋也是以游离态存在于合金中。但与铅不同的是，铋是以无毒的游离态存在于合金中，而不是象铅那样以有毒的游离态存在于合金中。WHO(世界卫生组织)饮用水水质控制标准中没有对铋的限制值，也还没有人指出铋是对人体有害的物质。

低含量的锑在铜和锌中均有一定的溶解度，因此锑是以低含量无毒的固溶态存在于合金中，不溶于水，而不是象铅那样以有毒的游离态存在于合金中。经电子探针和透射电镜观察，在本合金中锑优先与锌形成固溶体，并聚集在晶界附近，形成易切削的短断屑点，使得含锑的金属化合物脆化相均匀分布在晶界上，进一步提高了该合金的切削性能。

本合金以硼为主，用锑、锡等辅助硼来提高合金的抗脱锌性能。添加硼元素主要是起抑制脱锌、提高耐蚀性能的作用，同时也有脱氧、细化晶粒、增强切削性能的功能。由于硼原子半径比锌原子半径小，黄铜被腐蚀时硼原子比锌原子更易扩散，因此可优先夺取空位进而堵塞锌原子的扩散通道，增加锌扩散的阻力，形成耐蚀保护膜，从而达到象砷一样的抑制脱锌腐蚀的效果。同时锑也容易和锌形成固熔体化合物，同样可抑制脱锌，从而起到辅助硼并与之共同作用提高合金抗脱锌性的效果。

硼的加入量在0.0002～0.05％为宜。硼含量小于0.0002％时，对抑制脱锌和耐蚀效果不明显；硼含量大于0.05％时，硼化物易在晶界析出，造成“硼脆”，降低合金成型性能。

除了加硼外，在该黄铜中添加微量锡等其它元素可进一步提高抗脱锌性能，使之达到国际饮用水机构所规定的铜合金中相关元素的浸出标准和ISO6509脱锌标准。

锌含量大于35.5％有利于切削性能的提高和耐磨性能的增强，但过高会影响冷成型性能和合金强度。

所述的其它元素中的钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素加入的作用，一是脱氧、细化晶粒；二是与杂质中的铅形成金属化合物，强化晶界，并使含锑的金属化合物脆化相更加细小均匀地分布在晶界上，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，同时还可抑制铋相和含锑的脆化相偏聚脆断倾向，进而满足工业上需要的优异的切削性能、优良的冷热成型性能和焊接性能；三是抑制脱锌、增强耐蚀性能和应力腐蚀性能。所述的其它元素总含量小于0.2％达不到满意的切削性能和晶界强化作用；其它元素总量大于1.2％，虽能使合金进一步细化，抑制脱锌，但会形成其它更多的硬脆相，满足不了后步的冷成型性能，同时也增加了成本，影响推广使用效果。

添加钛主要是起脱氧和细化晶粒作用，一般添加量为0.001～0.15％为宜，小于0.001％效果不明显，大于0.15％会增加成本，并使铸造性能降低。

镍是基体强化和阻止脱锌元素，同时抑制晶粒长大，增加合金强度、塑性和耐蚀性，同时还可提高合金抗应力腐蚀的能力。镍含量少于0.1％，难以满足工业上需要的各项性能要求，镍含量大于0.6％又会增加合金的制造成本并降低切削性能，故镍含量应控制在0.1～0.6％。

铁和稀土金属主要是起细化晶粒、阻止晶粒长大、控制β相转变数量的作用，能提高软化点、增强强度，提高冷热成型性能。稀土金属的另一个重要作用是脱氧。铁含量一般控制在0.1～0.3％，铁含量小于0.1％，细化晶粒效果不明显；铁含量大于0.3％，会降低耐蚀性能和可电镀性能。稀土金属是优良的变质剂和精炼净化剂，几乎不固溶于铜，它会与合金中的杂质铅形成高熔点金属化合物，分布在晶内，提高合金的塑性、耐磨性，促使晶粒细化，促成晶界上的金属化合物更加细小均匀分布，一般加入量为0.003～0.4％，加入以镧为基的混合稀土效果更好，可增加导电率和抗脱锌能力，过高会降低合金的流动性。

与锑一样，添加锡、磷也是辅助硼来增强抗脱锌、应力腐蚀的性能和提高热加工成型性能，使之达到国际环保健康安全规定的标准。其次在该黄铜中添加锡、磷还可以脱氧、增加合金的流动性，提高合金的切削性能和强度。锡是固溶强化和抑制脱锌的元素，和锑、硼、磷一起强化基体，有利于各相的分散均匀和强化相的形成，有利于强度、耐磨性和切削性能的提高，特别是有利于抗脱锌性能和热成型性能的提高。磷的含量一般控制在0.005～0.2％为宜。锡的含量一般控制在0.1～0.4％为宜，过高会降低切削性能。

铅和镉即使是作为不可避免的杂质元素，杂质中的铅含量也必须是小于0.1％，镉含量必须是小于0.001％。根据国际饮用水工程中的相关检测标准的浸出量检测结果，这种铅、镉含量既符合国际环保限令要求，又不会给环境和人类健康造成公害。

上述的本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之一是具有优异的切削性能、抗脱锌性能、抗应力腐蚀性能，优良的机械性能和冷热成型性能及优良的焊接性能的有利于环保、健康的无铅易切削黄铜合金。可广泛应用在电子、电讯、电脑、饮用水工程、五金、机械、照相器材的光电部件、家电、汽车零部件的铸造和冷热成型、易切削零部件制造业。

本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之二的合金组成为：铜：55～63wt％、铋：0.3～1.5wt％、锑：0.05～1.0wt％、镍：0.1～0.6wt％、硼：0.0002～0.05wt％、其它元素：0.2～1.5wt％，所述的其它元素是选自钛、铁、硅、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.1wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97wt％，且其中锌大于36.5wt％。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之二的较佳组成为：铜：57～62wt％、铋：0.4～1.4wt％、锑：0.06～0.8wt％、镍：0.1～0.5wt％、硼：0.0006～0.03wt％、其它元素：0.2～1.2wt％，所述的其它元素是选自钛、铁、硅、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.1wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97.5wt％且不大于99.8wt％，其中锌大于36.5wt％。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之二的相组成为：以α、β两相为主，以游离态均匀分布于晶内和晶界的铋相，少量细小均匀分布于晶界的固溶态的含锑金属间化合物的硬脆相。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之二是利用铋和锑替代铅，以铋为主，用锑辅助铋进一步提高合金的切削性能；同时以硼为主，用锑、锡等辅助硼来提高合金的抗脱锌性能。

铋的加入可改进合金的切削性。铋在铜中的固溶度极低，即使800℃时的溶解度也只不过0.01％，但熔液中的溶解度却很大，在凝固过程中铋发生沉淀，形成弥散的第二相粒子，这种铋的弥散相熔点较低(271.3℃)，在刀头与屑的接触面局部受热而瞬间熔化，这种熔化效应有助于改变切屑的形状并润滑刀具，从而起到使合金在机加工中易形成短断屑点，减少刀头和工件之间的粘结和焊合及提高切削速度的作用，进而使合金具有了满意的切削性能。但铋含量大于1.5％时，会导致脆断性增大，为此我们采用以加低含量的铋为主和以加入易形成固溶体的锑为辅的合金化方案，使易切削断屑的含锑的金属化合物(以固溶无毒、有利健康的形态存在于合金中)脆化相也聚集在晶界附近，使本合金获得了更优异的切削性能和其它综合性能，从而达到了以铋为主，用锑辅助铋来进一步提高合金的切削性能的目的，使本合金获得了象铅黄铜一样优异的切削性能。同时又添加一些细化晶粒、抑制脱锌和控制合金脆断倾向的微量其它元素，进而使含锑的金属化合物更加细小均匀地分布在晶界上，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，使合金在机加工中易形成短断屑点，有效地增加了合金的切削性能和耐蚀抗脱锌性等综合性能，从而使低锑铋黄铜合金获得了象铅黄铜那样优异的切削性能、优良的热成型性能、铸造性能、焊接性能和机械性能。可广泛应用在电子、电讯、电脑、饮用水工程、五金、机械、照相器材的光电部件、家电、汽车零部件的铸造和热成型、易切削零部件制造业。

铋和锑是强化和改善合金切削性能的元素，以铋为主，用锑辅助铋。在本合金中铋含量小于0.3％时，满足不了切削性要求，铋含量大于1.5％时，降低合金的冷、热成型性能并使合金的机械性能急剧下降，同时也增加了成本。为充分利用铋能提高切削性能的特性，同时还要防止过量铋会导致冷、热成型性能和机械性能下降的脆断倾向，在合金中铋的含量为0.3～1.5％。这样的含量控制在不含锑等其它切削元素的条件下，只能使该合金的切削系数达到80％左右，但在铋含量为0.3～1.5％的基础上还同时添加了辅助的锑元素，使之辅助铋并与铋共同作用获得了更优异的切削性能(切削系数为86～95％)和优良的耐蚀性能、机械性能，进而达到环保、健康合金材料的要求。

辅助添加适当含量的锑元素，主要是起辅助铋进一步提高合金的切削性能和特有的抑制脱锌性能的作用。当锑的添加含量小于0.05％时，对辅助铋提高切削性能效果不明显，且对提高抗脱锌性作用不明显，而辅助添加含量大于1.0％时，虽辅助铋提高切削性能较大，但本合金的塑性降低也非常明显，同时还增加了成本。故经实践证明辅助添加锑的含量为0.05～1.0％，就可以起到辅助铋提高本合金的切削性能的作用，使该合金更具有优异的切削性能(切削系数为86～95％)、抗脱锌性能和优良的热成型性能、焊接性能及良好的机械性能。

铋在铜中的溶解度极低，铋也是以游离态存在于合金中。但与铅不同的是，铋是以无毒的游离态存在于合金中，而不是象铅那样以有毒的游离态存在于合金中。WHO(世界卫生组织)饮用水水质控制标准中没有对铋的限制值，也还没有人指出铋是对人体有害的物质。

低含量的锑在铜和锌中均有一定的溶解度，因此锑是以低含量无毒的固溶态存在于合金中，不溶于水，而不是象铅那样以有毒的游离态存在于合金中。经电子探针和透射电镜观察，在本合金中锑优先与锌形成固溶体，并聚集在晶界附近，形成易切削的短断屑点，使得含锑的金属化合物脆化相均匀分布在晶界上，进一步提高了该合金的切削性能。

镍是基体强化和阻止脱锌元素，同时抑制晶粒长大，增加合金强度、塑性和耐蚀性，同时还可提高合金抗应力腐蚀的能力。镍含量少于0.1％，难以满足工业上需要的各项性能要求，镍含量大于0.6％又会增加合金的制造成本并降低切削性能，故镍含量应控制在0.1～0.6％。

本合金以硼为主，用锑、锡等辅助硼来提高合金的抗脱锌性能。添加硼元素主要是起抑制脱锌、提高耐蚀性能的作用，同时也有脱氧、细化晶粒、增强切削性能的功能。由于硼原子半径比锌原子半径小，黄铜被腐蚀时硼原子比锌原子更易扩散，因此可优先夺取空位进而堵塞锌原子的扩散通道，增加锌扩散的阻力，形成耐蚀保护膜，从而达到象砷一样的抑制脱锌腐蚀的效果。同时锑也容易和锌形成固熔体化合物，同样可抑制脱锌，从而起到辅助硼并与之共同作用提高合金抗脱锌性的效果。

硼的加入量在0.0002～0.05％为宜。硼含量小于0.0002％时，对抑制脱锌和耐蚀效果不明显；硼含量大于0.05％时，硼化物易在晶界析出，造成“硼脆”，降低合金成型性能。

除了加硼外，在该黄铜中添加微量锡等其它元素可进一步提高抗脱锌性能，使之达到国际饮用水机构所规定的铜合金中相关元素的浸出标准和ISO6509脱锌标准。

锌含量大于36.5％有利于切削性能的提高和耐磨性能的增强，但过高会影响冷成型性能和合金强度。

所述的其它元素中的钛、铁、硅、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素加入的作用，一是脱氧、细化晶粒；二是与杂质中的铅形成金属化合物，强化晶界，并使含锑的金属化合物脆化相更加细小均匀地分布在晶界上，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，同时还可抑制铋相和含锑的脆化相偏聚脆断倾向，进而满足工业上需要的优异的切削性能、热成型性能和良好的焊接性能；三是抑制脱锌、增强耐蚀性能和应力腐蚀性能。所述的其它元素总含量小于0.2％达不到满意的切削性能和晶界强化作用；其它元素总量大于1.5％，虽能使合金进一步细化，抑制脱锌，但会形成其它更多的硬脆相，满足不了后步的冷成型性能，同时也增加了成本，影响推广使用效果。

添加钛主要是起脱氧和细化晶粒作用，一般添加量为0.001～0.15％为宜，小于0.001％效果不明显，大于0.15％会增加成本，并使铸造性能降低。

铁和稀土金属主要是起细化晶粒、阻止晶粒长大、控制β相转变数量的作用，能提高软化点、增强强度，提高冷热成型性能。稀土金属的另一个重要作用是脱氧。铁含量一般控制在0.1～0.3％，铁含量小于0.1％，细化晶粒效果不明显；铁含量大于0.3％，会降低耐蚀性能和可电镀性能。稀土金属是优良的变质剂和精炼净化剂，几乎不固溶于铜，它会与合金中的杂质铅形成高熔点金属化合物，分布在晶内，提高合金的塑性、耐磨性，促使晶粒细化，促成晶界上的金属化合物更加细小均匀分布，一般加入量为0.003～0.4％，加入以镧为基的混合稀土效果更好，可增加导电率和抗脱锌能力，过高会降低合金的流动性。

添加硅，一是用于改善铸造和焊接流动性，提高该合金的焊接工艺性能，特别是在焊接过程中硅还可以抑制锌蒸发及氧化物夹杂；二是增强合金的致密度和耐压、耐磨性能以及切削性能，而不是使合金生成高硅的γ硬脆相。一般加入量为0.1～0.7％，当硅含量小于0.1％时上述的作用效果不明显；当硅含量大于0.7％会生成较多的硅化铁等脆化相，并使合金脆断性增强，切削阻力增大。

与锑一样，添加锡、磷也是辅助硼来增强抗脱锌、应力腐蚀的性能和提高热加工成型性能，使之达到国际环保健康安全规定的标准。其次在该黄铜中添加锡、磷还可以脱氧、增加合金的流动性，提高合金的切削性能和强度。锡是固溶强化和抑制脱锌的元素，和锑、硼、磷一起强化基体，有利于各相的分散均匀和强化相的形成，有利于强度、耐磨性和切削性能的提高，特别是有利于抗脱锌性能和冷热成型性能的提高。磷的含量一般控制在0.005～0.2％为宜。锡的含量一般控制在0.1～0.4％为宜，过高会降低切削性能。

铅和镉即使是作为不可避免的杂质元素，杂质中的铅含量必须是小于0.1％，镉含量必须是小于0.001％。根据国际饮用水工程中的相关检测标准的浸出量检测结果，这种铅、镉含量既符合国际环保限令要求，又不会给环境和人类健康造成公害。

上述的本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之二是具有优异的切削性能、抗脱锌腐蚀性能、热成型性能和优良的铸造性能，良好的机械性能和焊接性能的有利于环保健康、安全的无铅易切削黄铜合金。可广泛应用在电子、电讯、电脑、饮用水工程、五金、机械、家电、汽车零部件的铸造和热锻热冲成型、易切削零部件制造业。

本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之三的合金组成为：铜：55～64wt％、铋：0.3～1.5wt％、锑：0.05～1.0wt％、硼：0.0002～0.05wt％、其它元素：0.2～1.6wt％，所述的其它元素是选自钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.03wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97wt％，且其中锌大于35.5wt％。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之三的较佳组成为：铜：58～63wt％、铋：0.4～1.4wt％、锑：0.06～0.8wt％、硼：0.0006～0.03wt％，其它元素：0.2～1.3wt％，所述的其它元素是选自钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.03wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97.5wt％且不大于99.8wt％，其中锌大于35.5wt％。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之三的相组成为：以α、β两相为主，以游离态均匀分布于晶内和晶界的铋相，少量细小均匀分布于晶界的固溶态的含锑金属间化合物的硬脆相。

所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金之三是利用铋和锑替代铅，以铋为主，用锑辅助铋进一步提高合金的切削性能；同时以硼为主，用锑、锡等辅助硼来提高合金的抗脱锌性能。

铋的加入可改进合金的切削性。铋在铜中的固溶度极低，即使800℃时的溶解度也只不过0.01％，但熔液中的溶解度却很大，在凝固过程中铋发生沉淀，形成弥散的第二相粒子，这种铋的弥散相熔点较低(271.3℃)，在刀头与屑的接触面局部受热而瞬间熔化，这种熔化效应有助于改变切屑的形状并润滑刀具，从而起到使合金在机加工中易形成短断屑点，减少刀头和工件之间的粘结和焊合及提高切削速度的作用，进而使合金具有了满意的切削性能。但铋含量大于1.5％时，会导致脆断性增大，为此我们采用以加低含量的铋为主和以加入易形成固溶体的锑为辅的合金化方案，使易切削断屑的含锑的金属化合物(以固溶无毒、有利健康的形态存在于合金中)脆化相也聚集在晶界附近，使本合金获得了优异的切削性能和其它综合性能，从而达到了以铋为主，用锑辅助铋来进一步提高合金的切削性能的目的，使本合金获得了象铅黄铜一样优异的切削性能。同时又添加一些细化晶粒、抑制脱锌和控制合金脆断倾向的微量其它元素，进而使含锑的金属化合物更加细小均匀地分布在晶界上，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，使合金在机加工中易形成短断屑点，有效地增加了合金的切削性能和耐蚀抗脱锌性等综合性能，从而使低锑铋黄铜合金获得了象铅黄铜那样优异的切削性能、优良的冷热成型性能、铸造性能、焊接性能和机械性能以及更严格要求的卫生安全性。可广泛应用在电子、电讯、电脑、饮用水工程、五金、机械、照相器材的光电部件、家电、汽车零部件的铸造和冷热成型、易切削零部件制造业。

铋和锑是强化和改善合金切削性能的元素，以铋为主，用锑辅助铋。在本合金中铋含量小于0.3％时，满足不了切削性要求，铋含量大于1.5％时，降低合金的冷、热成型性能并使合金的机械性能急剧下降，同时也增加了成本。为充分利用铋能提高切削性能的特性，同时还要防止过量铋会导致冷、热成型性能和机械性能下降的脆断倾向，在合金中铋的含量为0.3～1.5％。这样的含量控制在不含锑等其它切削元素的条件下，只能使该合金的切削系数达到80％左右，但在铋含量为0.3～1.5％的基础上还同时添加了辅助的锑元素，使之辅助铋并与铋共同作用获得了更优异的切削性能(切削系数为86～95％)和优良的耐蚀性能、机械性能，进而达到环保、健康合金材料的要求。

辅助添加适当含量的锑元素，主要是起辅助铋进一步提高合金的切削性能和特有的抑制脱锌性能的作用。当锑的添加含量小于0.05％时，对辅助铋提高切削性能效果不明显，且对提高抗脱锌性作用不明显，而辅助添加含量大于1.0％时，虽辅助铋提高切削性能较大，但本合金的塑性降低也非常明显，同时还增加了成本。故经实践证明辅助添加锑的含量为0.05～1.0％，就可以起到辅助铋提高本合金的切削性能的作用，使该合金更具有优异的切削性能(切削系数为86～95％)、抗脱锌性能和优良的冷热成型性能、焊接性能及良好的机械性能。

铋在铜中的溶解度极低，铋也是以游离态存在于合金中。但与铅不同的是，铋是以无毒的游离态存在于合金中，而不是象铅那样以有毒的游离态存在于合金中。WHO(世界卫生组织)饮用水水质控制标准中没有对铋的限制值，也还没有人指出铋是对人体有害的物质。

低含量的锑在铜和锌中均有一定的溶解度，因此锑是以低含量无毒的固溶态存在于合金中，不溶于水，而不是象铅那样以有毒的游离态存在于合金中。经电子探针和透射电镜观察，在本合金中锑优先与锌形成固溶体，并聚集在晶界附近，形成易切削的短断屑点，使得含锑的金属化合物脆化相均匀分布在晶界上，进一步提高了该合金的切削性能。

本合金以硼为主，用锑、锡等辅助硼来提高合金的抗脱锌性能。添加硼元素主要是起抑制脱锌、提高耐蚀性能的作用，同时也有脱氧、细化晶粒、增强切削性能的功能。由于硼原子半径比锌原子半径小，黄铜被腐蚀时硼原子比锌原子更易扩散，因此可优先夺取空位进而堵塞锌原子的扩散通道，增加锌扩散的阻力，形成耐蚀保护膜，从而达到象砷一样的抑制脱锌腐蚀的效果。同时锑也容易和锌形成固熔体化合物，同样可抑制脱锌，从而起到辅助硼并与之共同作用提高合金抗脱锌性的效果。

硼的加入量在0.0002～0.05％为宜。硼含量小于0.0002％时，对抑制脱锌和耐蚀效果不明显；硼含量大于0.05％时，硼化物易在晶界析出，造成“硼脆”，降低合金成型性能。

除了加硼外，在该黄铜中添加微量锡等其它元素可进一步提高抗脱锌性能，使之达到国际饮用水机构所规定的铜合金中相关元素的浸出标准和ISO6509脱锌标准。

锌含量大于35.5％有利于切削性能的提高和耐磨性能的增强，但过高会影响冷成型性能和合金强度。

所述的其它元素中的钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素加入的作用，一是脱氧、细化晶粒；二是与杂质中的铅形成金属化合物，强化晶界，并使含锑的金属化合物脆化相更加细小均匀地分布在晶界上，同时还可抑制铋相和含锑的脆化相偏聚脆断倾向，进而满足工业上需要的优良的切削性能、良好的冷热成型性能和焊接性能；三是抑制脱锌、增强耐蚀性能和应力腐蚀性能。所述的其它元素总含量小于0.2％达不到满意的切削性能和晶界强化作用；其它元素总量大于1.6％，虽能使合金进一步细化，抑制脱锌，但会形成其它更多的硬脆相，满足不了后步的冷成型性能，同时也增加了成本，影响推广使用效果。

添加钛主要是起脱氧和细化晶粒作用，一般添加量为0.001～0.15％为宜，小于0.001％效果不明显，大于0.15％会增加成本，并使铸造性能降低。

镍是基体强化和阻止脱锌元素，同时抑制晶粒长大，增加合金强度、塑性和耐蚀性，同时还可提高合金抗应力腐蚀的能力。镍含量少于0.1％，难以满足工业上需要的各项性能要求，镍含量大于0.6％又会增加合金的制造成本并降低切削性能，故镍含量应控制在0.1～0.6％。

铁和稀土金属主要是起细化晶粒、阻止晶粒长大、控制β相转变数量的作用，能提高软化点、增强强度，提高冷热成型性能。稀土金属的另一个重要作用是脱氧。铁含量一般控制在0.1～0.3％，铁含量小于0.1％，细化晶粒效果不明显；铁含量大于0.3％，会降低耐蚀性能和可电镀性能。稀土金属是优良的变质剂和精炼净化剂，几乎不固溶于铜，它会与合金中的杂质铅形成高熔点金属化合物，分布在晶内，提高合金的塑性、耐磨性，促使晶粒细化，促成晶界上的金属化合物更加细小均匀分布，一般加入量为0.003～0.4％，加入以镧为基的混合稀土效果更好，可增加导电率和抗脱锌能力，过高会降低合金的流动性。

与锑一样，添加锡、磷也是辅助硼来增强抗脱锌、应力腐蚀的性能和提高热加工成型性能，使之达到国际环保健康安全规定的标准。其次在该黄铜中添加锡、磷还可以脱氧、增加合金的流动性，提高合金的切削性能和强度。锡是固溶强化和抑制脱锌的元素，和锑、硼、磷一起强化基体，有利于各相的分散均匀和强化相的形成，有利于强度、耐磨性和切削性能的提高，特别是有利于抗脱锌性能和热成型性能的提高。磷的含量一般控制在0.005～0.2％为宜。锡的含量一般控制在0.1～0.4％为宜，过高会降低切削性能。

铅和镉即使是作为不可避免的杂质元素，杂质中的铅含量必须是小于0.03％，镉含量必须是小于0.001％。这种铅、镉含量既符合国际环保限令要求，又不会给环境和人类健康造成公害，并适应将来的环保新材料发展趋势。

上述的本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之三是具有优良的切削性能、优异的抗脱锌腐蚀性能、抗应力腐蚀性能，良好的冷热成型性能、机械性能及焊接性能的有利于环保、健康的具有更严格要求的卫生安全性的无铅易切削黄铜合金。可广泛应用在电子、电讯、电脑、饮用水工程、五金、机械、照相器材的光电部件、儿童玩具、家电、汽车零部件的铸造和冷热成型、易切削零部件制造业。

从上述的本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之一到上述的本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之三的三种无铅易切削低锑铋黄铜合金发明中添加铋、锑、硼等元素后，切削性、耐蚀性和抗脱锌性大大地提高。这些含铜量较低的黄铜合金含有α相、β相、铋的弥散相粒子和其它少量的含锑金属间化合物硬脆相，细小均匀分布在晶界和晶内并有沉淀强化作用，提高了合金的切削性能，增加了短屑的断屑点，同时也增强了合金的耐蚀性、抗脱锌性、耐磨性、机械性能和冷热成型性能。

本发明合金的制造方法是将重量％：铜：55～65wt％、铋：0.3～1.5wt％、锑：0.05～1.0wt％、硼：0.0002～0.05wt％、其它元素：0.2～1.2wt％，其余为锌和不可避免的杂质所构成的合金成分，采用合金化处理和覆盖保护方法熔炼低锑铋黄铜合金，使硼、锑在黄铜熔液中快速固溶为金属间化合物，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，并在1040℃下连续铸造成铸锭(该黄铜的整个熔炼过程最高温度为1080℃，远远达不到使金属锑蒸发的沸点温度1675℃和使金属铋蒸发的沸点温度1680℃，故不会给人类和环境造成危害)，在680～760℃温度下进行大挤压比挤压，中间热处理按冷加工的条件在500～700℃温度下进行，在低于400℃的温度下进行消除应力的退火。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1.具有极优异的切削性能、优异的抗脱锌性能、良好的焊接性能、优良的耐蚀性、机械性能，特别适用于切削加工成型的零部件、锻件、铸件和作为其它制造方法的零部件材料；2.制造成本低，仅相当于现有技术的铅黄铜的制造成本，因而具有市场竞争优势；3.可完全达到国际环保、健康、安全标准规范要求，并为世界循环经济提供了又一环保、健康的无铅易切削低锑铋黄铜合金材料。

附图说明

图1、为本发明合金的车屑形貌示意图，车削背吃刀量为0.5mm，主轴转速为900rpm/min，进给量为0.1mm/rev。

具体实施方式

以下结合实施例对发明作进一步详细描述：

实施例对本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金按下列各表中的合金成份组成铸锭、挤压、拉伸成圆棒；对比样是美国的含铅黄铜牌号C36000合金，它是世界公认的切削性(100％)最好的含铅黄铜，也进行同样的加工成形。

其生产工艺流程方法如下：

原材料准备及配料——合金化处理熔炼——连续铸锭——铸锭加热——挤压——拉伸——热处理——酸洗——拉伸——矫直抛光——消除应力退火——检验成品包装。

具体可表述如下：采用合金化处理和覆盖保护方法熔炼低锑铋黄铜合金，使硼、锑在黄铜熔液中快速固溶为金属间化合物，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，并在1040℃下连续铸造成铸锭，在680～760℃温度下进行大挤压比挤压，中间热处理按冷加工的条件在500～700℃温度下进行，在低于400℃的温度下可进行消除应力的退火。

其中转入热处理的工艺流程实施过程证明，热处理低于400℃的消除应力退火是可以进行的，而中间热处理需根据冷加工的条件在500～700℃温度下退火为宜，但应尽量避开中温脆性区退火(其流程大体与常规的铅黄铜合金生产相同)。

本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的各种系列发明合金的铸锭其尺寸为Φ170*400～500毫米，在相同的设备条件与不同的挤压温度680℃～760℃下，挤压成Φ9、Φ10毫米的线材，其具体成份含量见表11、表12、表13所示。

表11：本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的发明之一的成份组成实例：(重量％)

表12：本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的发明之二的成份组成实例：(重量％)

表13：本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的发明之三的成份组成实例：(重量％)

本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的性能测试如下：

1.切削性实验

通过车削评价切削性的实验是这样进行的：

在相同的机械加工条件下(见表14)，采用切削力实验仪测得各发明合金的切削力，并由此计算出各发明合金相对于C36000的切削性指数，C36000是世界公认的切削性最好的含铅黄铜，其切削性被认为是100％。结果见表15，得到的对应的车屑形貌如图1所示。

表14评价切削性的机械加工条件

车床型号	工件直径(mm)	背吃刀量(mm)	进给量(mm/r)	切削速度(m/min)	主轴转速(r/min)	切削点数(点)	切削状态
								CA6140	Φ7.3	0.5	0.1	20.64	900	3	干的

表15切削性评定结果

合金	切削性指数(％)
		C36000	100
发明一合金	≥89
		发明二合金	≥88
发明三合金	≥95

注：[切削性指数]＝[C36000的切削阻力]/各发明合金的切削阻力×100％，各切削阻力是依据实验所测得的切削力平均值取值。

可见，本发明合金的切削性可达传统含铅黄铜C36000的88％以上，切削性能优异。

除了C36000外，本发明合金还与美国NAKAYAMA公司的Cu-Zn-Bi系合金、日本三宝公司的Cu-Zn-Si系合金进行了对比，通过切削、钻孔加工，得到发明合金的机加工综合切削性能，结果见表16。

表16发明合金与对比合金的机加工综合切削性能对比

2.热压缩实验

从第一到第三发明合金挤制品上各取Φ9*20mm做试样，另外对比样C36000也取相同规格，作热压缩试验。试样在670℃加热30分钟，然后轴向加载，变形量为70％，长度由20mm减少为6mm，在5～10倍放大镜下观察其变形后表面裂纹情况。

我们可以看到，经热压缩实验后，发明合金与C36000合金的表面均无裂纹。可见发明合金的热加工性与C36000相当或更好，适合工业加工。

3.脱锌实验

从本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金发明之一到发明之三按照ISO6509脱锌实验方法进行了脱锌实验，对比样为C36000含铅黄铜，测得的最大脱锌腐蚀深度见表17：

表17：本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金和C36000含铅黄铜的最大脱锌腐蚀深度对比

合金	最大脱锌深度(μm)
		C36000	≥600

本发明之一	≤120
		本发明之二	≤80
本发明之三	≤100

从表17可见，本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的抗脱锌性均优于C36000含铅黄铜。

4.应力腐蚀实验

根据ISO6957实验方法，对本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金进行了应力腐蚀实验，对比样为C36000含铅黄铜。

经过24小时的氨熏试验后，取出试样，先在蒸馏水水中漂洗，然后于室温下在5％的硫酸溶液中充分清洗几分钟，最后再在蒸馏水中洗涤并吹干。经过10倍的放大观察氨熏后的试样表面，可以看到，经应力腐蚀实验后，本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金及C36000含铅黄铜表面均无明显肉眼可见裂纹。

5.常温抗拉实验

取本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之一到本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之三的规格为Φ5.0*140mm的半硬态成品，进行常温抗拉试验，对比样为同状态同规格的C36000含铅黄铜。测试了各发明合金的延伸率和抗拉强度，结果见表18。

表18：本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金与C36000含铅黄铜的常温机械性能对比

合金	规格	状态	延伸率(％)	抗拉强度(MPa)
					C36000	Φ5.0	Y/2	7	≥450
发明之一	Φ5.0	Y/2	6	≥450
					发明之二	Φ5.0	Y/2	5	≥450
发明之三	Φ5.0	Y/2	6	≥450

从表18可见，本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的机械性能与传统含铅黄铜C36000基本相当。

6.导电率测试

取本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金及C36000含铅黄铜，测试其室温导电率，测试结果如表19：

表19本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金与C36000含铅黄铜的室温导电率对比

合金	IACS(％)
		C36000	≥23
发明之一	≥23
		发明之二	≥23
发明之三	≥24

7.差热分析(DTA)

取本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金及C36000作差热分析，测得熔点见表20：

表20本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金与C36000含铅黄铜的熔点对比

合金	熔点(℃)
		C36000	900～910
发明之一	910～920
		发明之二	920～930
发明之三	910～920

8.卫生安全性检验

根据《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)，对本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金之三进行了卫生安全性检验，检验结果见表21：

表21无铅易切削黄铜-低锑铋黄铜饮用水浸泡实验增测项目结果

序号	分析项目	卫生规范要求	检验结果
				1	铜	增加量≤0.2mg/L	合格
2	锌	增加量≤0.2mg/L	合格
				3	锑	增加量≤0.0005mg/L	合格

综合考虑各种实验结果，我们认为本发明的无铅易切削低锑铋黄铜合金与传统的含铅黄铜切削性能相近，比国外近期研发的含铋黄铜、含硅3％黄铜的切削性能优异，同时本发明合金的切削强化形成机理、合金主成分及合金中相组成也有其独特之处。

上述各种实验结果还证明，本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金的切削性能、机械强度与耐蚀性能优异。而原料成本比美国的同类别无铅黄铜合金(Cu-Zn-Bi合金)低5％以上；比日本三宝的同类别无铅黄铜合金(Cu-Zn-Si合金)低11％以上；但是比传统的C36000含铅黄铜原料成本略高2％。

因此本发明无铅易切削低锑铋黄铜合金是一种具有优异切削性能、耐蚀性能、抗脱锌性能、优良的机械性能的无铅易切削黄铜合金。能广泛应用于电子、电讯、电脑、家电、五金切削零部件、锻、铸件和其它用途的高强度耐磨性的紧固件以及液压装置的零部件、民用供水***的铸件和阀、开关、水龙头、汽车与仪表制造业的零部件、热交换器连接件、灯具件、煤气喷嘴等，均具有很高的使用价值，同时也满足了国际生态环保健康安全卫生规范的标准要求。

Claims (10)

1.一种无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于：它由铜、锌及铋、硼、锑等合金元素和不可避免的杂质成分组成，所述的合金的组成为：铜：55～65wt％、铋：0.3～1.5wt％、锑：0.05～1.0wt％、硼：0.0002～0.05wt％、其它元素：0.2～1.2wt％，所述的其它元素是选自钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.1wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97wt％，且其中锌大于35.5wt％。

2.根据权利要求1所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于：所述的合金组成中铜的含量为58～63wt％、铋的含量为0.4～1.4wt％、锑的含量为0.06～0.8wt％、硼的含量为0.0006～0.03wt％，其它元素的含量为0.2～1.0wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97.5wt％且不大于99.8wt％。

3.一种无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于合金的组成为：铜：55～63wt％、铋：0.3～1.5wt％、锑：0.05～1.0wt％、镍：0.1～0.6wt％、硼：0.0002～0.05wt％、其它元素：0.2～1.5wt％，所述的其它元素是选自钛、铁、硅、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.1wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97wt％，且其中锌大于36.5wt％。

4.根据权利要求3所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于：所述的合金组成中铜的含量为57～62wt％、铋的含量为0.4～1.4wt％、锑的含量为0.06～0.8wt％、镍的含量为0.1～0.5wt％、硼的含量为0.0006～0.03wt％、其它元素的含量为0.2～1.2wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97.5wt％且不大于99.8wt％。

5.一种无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于合金的组成为：铜：55～64wt％、铋：0.3～1.5wt％、锑：0.05～1.0wt％、硼：0.0002～0.05wt％、其它元素：0.2～1.6wt％，所述的其它元素是选自钛、镍、铁、锡、磷、稀土金属中的至少两种元素，其余为锌和不可避免的杂质，不可避免的杂质中铅的含量小于0.03wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97wt％，且其中锌大于35.5wt％。

6.根据权利要求5所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于：所述的合金组成中铜的含量为58～63wt％、铋的含量为0.4～1.4wt％、锑的含量为0.06～0.8wt％、硼的含量为0.0006～0.03wt％，其它元素的含量为0.2～1.3wt％；所述的合金组成中铜加锌加铋加锑加硼大于97.5wt％且不大于99.8wt％。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于：所述铁的含量为0.1～0.3wt％。

8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于：所述锡的含量为0.1～0.4wt％。

9.根据权利要求3或4所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金，其特征在于：所述硅的含量为0.1～0.7wt％。

10.一种制造如权利要求1或3或5所述的无铅易切削低锑铋黄铜合金的方法，其特征在于：其制造过程是：采用合金化处理和覆盖保护方法熔炼低锑铋黄铜合金，使硼、锑在黄铜熔液中快速固溶为金属间化合物，并使金属铋均匀分布于晶内和晶界，并在1040℃下连续铸造成黄铜铸锭，在680～760℃温度下进行大挤压比挤压，中间热处理按冷加工的条件在500～700℃温度下进行，在低于400℃的温度下进行消除应力的退火。

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